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Ti掺杂SnO_2半导体固溶体的第一性原理研究
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]太原理工大学化学化工学院, [2]材料科学与工程学院,太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:20771080 21176168)资助
中文摘要:

Ti掺杂SnO2固溶体是钛基氧化物耐酸阳极的重要组成部分.采用基于密度泛函理论的第一性原理对Sn1-xTixO2(x=0,1/12,1/8,1/6,1/4,1/2,3/4,5/6)固溶体的电子结构进行计算,分析了能带结构、电子态密度和电荷密度以及晶格参数的变化.结果表明,Ti掺入SnO2晶格后,其晶格参数随组分增加近似呈直线降低,Ti—O键的共价性强于Sn—O键.掺杂后带隙仍为直接带隙,且随着掺杂比例的增加,带隙逐渐减小.当掺杂比例x=0.5时,形成能达到最低值(-6.11 eV),固溶体最稳定.本文的计算结果为钛基氧化物电极材料的研究与开发提供了一定的理论依据.

英文摘要:

Ti doping SnO 2 solid solution is an important part of titanium based oxide proof-acid anode.Electronic structures of Sn 1-xTi xO 2 solid solutions(x=0,1/12,1/8,1/6,1/4,1/2,3/4,5/6) were investigated by first-principles calculations based on the density functional theory.The energy band structures,density of states and Mulliken charge population were analyzed.The results show that the corresponding lattice parameters reduce linearly with composition,Ti-O bond covalent nature is stronger than that of Sn-O bond,band gap is still direct band gap after doping,and the band gap gradually decreases with the increase of doping ratio. The Sn_0.5Ti_0.5O_2 solid solution has the highest stability because of its minimum formation energy value of-6.11 eV.These results provide a theoretical basis for the study and development of titanium based oxide electrode materials.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50676