正交相三氧化钼湿度敏感性能的第一性原理研究

摘要

正交相三氧化钼(α-MoO_3)表面暴露原子较多,在湿度探测方面具有较大的应用潜力。本文利用Material Studio软件构建带有氧缺陷的非化学计量比α-MoO_3结构模型,利用基于密度泛函理论的第一性原理计算得到端氧缺陷α-MoO_3的形成能最低(约4.41eV)。研究了含有端氧缺陷的非化学计量比α-MoO_3作为基体对不同方向放置H_2O分子的吸附行为,发现H_2O分子沿垂直方向O端或水平方向以H端与基体表面Mo^(5+)作用时吸附较强,从H_2O分子向基体材料释放的电荷分别为0.11e和0.12e,使基体中载流子的密度增大并处于低阻态,进而产生对H_2O分子的敏感性能。该计算结果和文献实验结果一致。