空间结构对硫化矿物表面能带结构和电子性质的影响

摘要

采用密度泛函理论,计算方铅矿、黄铁矿和闪锌矿的体相及表面电子性质,研究表面空间结构对这3种典型硫化矿物能带结构和电子性质的影响.结果表明:表面结构弛豫导致方铅矿(100)表面带隙变大,表面电子比体相更加活跃;而黄铁矿(100)表面带隙变窄,表面显示出一定的金属性.对3种硫化矿表面原子Mulliken电荷的分析表明,闪锌矿(110)表面和方铅矿(100)表面的电子从体相向表面层转移;而黄铁矿(100)表面的电子则从表面向体相转移.对黄铁矿体相和(100)、(210)和(110)表面具有不同配位数的铁原子的态密度分析表明,铁原子配位数的减少,导致Fe 3d电子能级升高,表面态能级变大.