Cr/S共掺杂锐钛矿相TiO_2的第一性原理计算

摘要

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法对Cr/S共掺杂锐钛矿相Ti O2的晶格参数、能带结构、电子态密度、电荷密度以及吸收光谱进行了计算。计算结果表明:Cr/S共掺杂使锐钛矿相Ti O2的晶胞体积变大;相比于未掺杂锐钛矿相Ti O2,Cr/S共掺杂锐钛矿相Ti O2的禁带宽度增大0.20e V,达到2.40e V,但Cr/S共掺杂并未造成锐钛矿相Ti O2吸收边的蓝移,反而是存在于锐钛矿相Ti O2禁带之内的掺杂能级导致其吸收边的红移。本文为实验上Cr/S共掺杂提高Ti O2的光催化活性提供了一定的理论基础。