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Ru掺杂SnO2半导体固溶体的电子结构研究
  • ISSN号:1001-4861
  • 期刊名称:无机化学学报
  • 时间:2013
  • 页码:2514-2520
  • 分类:O649.4[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,太原030024, [2]太原理工大学材料科学与工程学院,太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.20771080,21176168);国家自然科学基金委员会和神华集团有限责任公司联合资助项目(No.U1261103):山西省国际科技合作项目(No.2012081016)资助项目.
  • 相关项目:乙炔双极原位电化学合成乙烯和草酸的基本科学问题
中文摘要:

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,建立了SnO2以及不同比例Ru掺杂的SnO2超胞模型,在对其进行几何优化后计算了Sn1-xRuxO2(x=0,1/16,1/12,1,8,1/6,1/4,1/2)半导体的电子结构,并讨论了其晶格参数、电荷密度、能带结构和态密度(包括分态密度)等性质。结果表明,掺杂后,晶格参数随掺杂量的增加线性减小,与实验值的偏差在4%1)2内;掺杂后,在费米能级处可以提供更多的填充电子,使得电子跃迁至导带更容易,固溶体的导电性增强。为Sn1-xRuxO2固溶体电极材料的发展和应用提供了理论基础。

英文摘要:

Ru-doped Sn02 semiconductor is a significant component of titanium based oxide acid-resistant anode. Using the first-principle method based on the density functional theory, crystal cells were built, which include Sn02 and variety proportions of Ru-doped Sn02, and electronic structures of Sn1-xRuxO2 semiconductor (x=0, 1/16, 1/12, 1/8, 1/6, 1/4, 1/2) were calculated after geometry optimization. Lattice parameters, electron density, band structure, and density of states are discussed. The results show that the corresponding lattice parameters reduce linearly with composition and the errors between calculated and experimental values of that are within 4%; in addition, the number of electrons filled at the bottom of the conduction band increases after doping, resulting in the strengthening of the conductivity of the solid solution after doping of Ru. The results provide a theoretical basis for the development and application of the Sn1-xRuxO2 solid solutions electrode.

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期刊信息
  • 《无机化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化学会
  • 主编:游效曾
  • 地址:南京市南京大学仙林区化学楼
  • 邮编:210023
  • 邮箱:wjhx@nju.edu.cn
  • 电话:025-89682307
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4861
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1185/O6
  • 邮发代号:28-133
  • 获奖情况:
  • 2007年获江苏省优秀期刊奖,2009年获华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,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:19587