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多晶型InVO4相的高压结构、电子和光学性质

材料科学 2016-03-02 v1

摘要

在本工作中,我们通过投影缀加平面波方法报道了多晶型 InVO4_4 相的详细密度泛函理论计算。计算所得从正交 \emph{(Cmcm)} 到单斜 \emph{(P2/c)} 结构的一级结构相变发生在约 5.6 GPa,伴随 16.6%\% 的大体积塌缩,这与先前报道的实验数据一致。该转变还导致钒原子的配位数从 4 增加到 6。计算得到的两种 InVO4_4 相的平衡和高压结构性质,包括晶胞参数、状态方程和体模量,与现有实验数据吻合良好。此外,发现压缩性高度各向异性,且两种结构中 \emph{b} 轴均比其他轴更易压缩。计算了两相的电子能带结构,在线性化缀加平面波方法中实现的 Tran-Blaha Modified Becke-Johnson 势下,正交和单斜 InVO4_4 的带隙分别为 4.02 和 1.67 eV。我们进一步考察了两种结构的介电函数、折射率和吸收光谱等光学性质。根据这些结果的含义,可以提出高压 InVO4_4 相比正交相更适用于光催化应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.00240,
  title  = {High pressure structural, electronic, and optical properties of polymorphic InVO4 phases},
  author = {S. Mondal and S. Appalakondaiah and G. Vaitheeswaran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.00240},
  year   = {2016}
}

备注

20 pages, 10 figures