金红石 TiO2 中过剩电子的双重行为
材料科学
2015-06-12 v1
摘要
TiO2 及其他过渡金属氧化物导带中电子的行为是这些材料众多应用的关键。实验结果似乎相互矛盾：光学和自旋共振技术揭示了强局域化的小极化子，而电学测量显示的高迁移率只能用离域自由电子来解释。通过杂化泛函计算，我们解决了这一表面上的矛盾，并表明小极化子实际上可以与 TiO2 导带中的离域电子共存，且前者在能量上仅略占优势。我们还发现，小极化子可以与氧空位及电离浅施主杂质形成复合体，从而解释了电子自旋共振实验中观察到的丰富的 Ti 物种谱。
引用
@article{arxiv.1212.5949,
title = {Dual behavior of excess electrons in rutile TiO2},
author = {A. Janotti and C. Franchini and J. B. Varley and G. Kresse and C. G. Van de Walle},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.5949},
year = {2015}
}