文献类型：期刊文章

作　　者：杨振清[1] 白晓慧[1] 邵长金[1]

机构地区：[1]中国石油大学(北京)理学院表面物理实验室,北京102249

出　　处：《物理学报》

基　　金：中国石油大学(北京)基本科研基金资助(批准号:KYJJ2012-06-26);教育部科学技术重点项目(批准号:108023)资助的课题~~

年　　份：2015

卷　　号：64

期　　号：7

起止页码：298-303

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CAS、CSCD、CSCD2015_2016、EI(收录号：20151600746700)、IC、INSPEC、JST、RCCSE、SCI-EXPANDED(收录号：WOS:000354058800033)、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：本文采用第一性原理中基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)方法,设计了一种新的(TiO2)12量子环结构,研究了它的几何结构、平均结合能及电子云分布等属性.在此新型结构的基础上,分别采用过渡金属化合物MoS2,Mo Se2,Mo Te2,WS2,WSe2和WTe2进行掺杂,并分析了掺杂后体系的几何结构及电子属性(如平均结合能、能级结构、HOMO-LUMO轨道电子云密度分布和电子态密度等).计算结果表明:(TiO2)12量子环直径为1.059 nm,呈中心对称分布,且所有原子组成一个二维平面结构,使其几何结构比较稳定,另外该量子环HOMO-LUMO轨道电子云分布均匀,且能隙为3.17eV,与半导体材料TiO2晶体的能隙的实验值(3.2 eV)非常接近.掺杂后量子环的能隙均大幅减小,其中WTe2的掺杂结果能隙最小,仅为0.61eV,Mo Te2的掺杂结果能隙最大,为1.16 eV,也比掺杂前减小约2.0 eV.其他掺杂结果的能隙都在1eV左右,变化不大.这个能隙的TiO2可以利用大部分的太阳光能,使TiO2具有更为广泛的应用.

关 键 词：(TiO2)12量子环  密度泛函理论 过渡金属化合物掺杂  能隙

分 类 号：O483]