Ce掺杂SnO2的导电性及稳定性增强的第一性原理研究

摘要

为了提高SnO2导电性以及稳定性,常对其进行掺杂使用.涉及金属的d轨道和稀土金属的f轨道,传统的理论计算往往低估了带隙.为了拟合实验数据,通常使用哈伯德(U)参数进行修正.结果表明,与纯SnO2的能带结构相比,Ce掺杂后带隙引入了一种新的电子态.导带和价带变得更加致密,带间波动更加平稳.Ce掺杂后减小了价带和费米能级之间的宽度,电子跃迁所需的能量降低,增强了导电性.Ce掺杂后体系的局域化程度增加,可知掺杂后Ce-O的局域化强度大于Sn-O的局域化强度,掺杂体系的稳定性提高,为过渡金属的改性研究提供了理论基础.