高Si掺杂RuO2材料的晶体结构、电子结构和导电性

摘要

通过密度泛函理论(density functional theory,DFT)的第一性原理,研究了高Si掺杂的(Ru1-xSix)O2(x=0、0.125、0.25、0.375、0.5)固溶体材料的晶体结构特征;对采用热分解制备的Si掺杂RuO2的相分析,证实了通过合适的热分解工艺,可以实现高浓度Si的代位掺杂;能带结构研究显示,高Si掺杂RuO2材料始终保持金属特性;态密度分析表明,Si可以提供少许Si-3p电子,但导电主体仍来自Ru-4d与O-2p电子;高Si掺杂(Ru1-xSix)O2的电导率随Si掺杂量的变化符合一阶指数衰减趋势.