利用密度泛函理论研究锐钛矿的本征电子缺陷态
材料科学
2021-03-12 v2
摘要
本工作中，利用辅以 Hubbard 修正的密度泛函理论（DFT+U）计算了锐钛矿的整体电子结构，包括各类本征缺陷的位置与形成能。此处考虑的本征点缺陷为氧空位（）、氧间隙（）、钛空位（）与钛间隙（）。在所有考虑的本征缺陷中， 与 在平衡条件下最稳定。另一方面，锐钛矿的导带主要由 Ti 3d 及少量 O 2p 态组成，价带则主要由 O 2p 及少量 Ti 3d 态构成。 与 被发现于带隙中形成局域态。此外，观测到有效质量的各向异性。最后，以 slab-超胞计算中的真空势为参考，对所有本征缺陷态的能带图进行了对齐。该第一性原理研究将有助于理解锐钛矿中缺陷诱导的绝缘体到导体转变，这将对光催化与光电子领域产生显著影响。
引用
@article{arxiv.2002.05351,
title = {Intrinsic Electronic Defect States of Anatase using Density Functional Theory},
author = {Abhishek Raghav and Adie Tri Hanindriyo and Keishu Utimula and Mohaddeseh Abbasnejad and Ryo Maezono and Emila Panda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05351},
year = {2021}
}
备注
31 pages, 10 figures; Shortened article to include only intrinsic defects, improved DOS plots, included result from mBJ calculation in Table 1