稀土元素(Nd/Sm/Gd/Dy)掺杂SnO2的第一性原理计算

摘要

基于密度泛函理论的第一性原理,计算分析了Nd、Sm、Gd和Dy四种稀土元素掺杂SnO_2的电子结构和光学性质。计算结果表明:掺杂稀土元素Nd、Sm、Gd、Dy后,Sn_7XO_(16)体系的晶胞体积及晶格常数都有不同程度的增大,禁带宽度减小,在费米能级附近出现了杂质能级。光学性质方面,掺杂稀土元素Nd、Sm、Gd、Dy后,体系的吸收边都向低能方向移动,发生了红移,拓宽了光谱响应范围,与未掺杂之前相比,掺杂稀土元素Nd后的静态介电常数减小,其余三种体系增大。