河北省自然科学基金(E2012201088)
- 作品数：9 被引量：39H指数：4
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- 相关领域：理学一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 第一性原理计算Zr/S共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构
- 2013年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法对Zr/S共掺杂锐钛矿相TiO2的晶格参数、电荷布居、能带结构、电子分态密度和吸收光谱进行了计算.计算结果表明:Zr/S共掺杂导致锐钛矿相TiO2的晶格畸变使其体积变大,共掺杂时Zr和S的电荷布居数与单掺杂前的布居数略有不同;Zr/S共掺杂还导致锐钛矿相TiO2的禁带宽度变大0.1eV,达到2.30eV,但是由于Zr/S共掺杂在TiO2禁带之内引入了杂质能级,这些杂质能级可以作为电子跃迁的"台阶"而降低电子从价带跃迁到导带所需的激发光子能量,这有可能是实验上制备的Zr/S共掺杂TiO2具有较高光催化活性的内在原因.
- 郑树凯吴国浩刘磊王芳
- 关键词：ZR第一性原理电子结构
- 锐钛矿相TiO_2中P掺杂浓度与电子结构的关系被引量：2
- 2013年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理超软赝势平面波方法对不同浓度P替位Ti掺杂锐钛矿相TiO2的晶格参数、P电荷布居、能带结构、态密度和吸收光谱进行计算。计算结果表明:随着P掺杂浓度的增加,锐钛矿相TiO2的晶胞体积逐渐减小,但掺杂P原子的电荷布居数基本没有变化;同时禁带宽度逐渐增大,并在价带顶附近引入了掺杂能级,费米能级进入导带,使TiO2呈现半金属特性。随着掺杂浓度的增大,掺杂TiO2在可见光区域吸收逐渐增强,同时吸收带边蓝移程度逐渐增大。本研究中P掺杂锐钛矿相TiO2禁带宽度的计算结果与实验获得的随P掺杂浓度的提高TiO2禁带宽度增大相一致。
- 郑树凯吴国浩苏杰康健楠刘磊
- 关键词：锐钛矿相TIO2第一性原理电子结构
- 含Ti电极的非晶钛酸锶薄膜的阻变开关特性研究被引量：4
- 2012年
- 采用射频磁控溅射法制备Ti金属薄膜作为反应电极,结合脉冲激光沉积法在Pt/Ti/Si衬底上制备了Ti/非晶-SrTiO3-δ(STO)/Pt结构的阻变存储器件单元。器件的有效开关次数可达200次以上。利用5 mV的小电压测量处于高低阻态的器件电阻,发现在经过3.1×105s以后,两种阻态的电阻值均没有明显的变化,说明器件具有较好的保持特性。器件处于高阻态和低阻态的电阻比值可达100倍以上。在9 mA的限制电流下,器件的低阻态为500Ω,有利于降低电路的功耗。氧离子和氧空位的迁移在阻变开关中起到重要的作用,界面层TiOχ发挥着氧离子库的作用。阻变开关机制归因为导电细丝(Filaments)的某些部分出现氧化或者还原现象,造成导电细丝的形成和断开。
- 闫小兵史守山贾长江张二鹏李钗李俊颖娄建忠刘保亭
- 关键词：STO脉冲激光沉积
- W掺杂锐钛矿相TiO_2电子能带结构的第一性原理研究被引量：4
- 2013年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理计算了W掺杂前后锐钛矿相TiO2的能带结构、电子态密度及吸收光谱。计算结果表明,W掺杂后锐钛矿相TiO2的禁带宽度减小,且其费米能级移至导带内;W原子对最近邻的Ti和O原子的电子态有显著影响,而对离其较远的Ti和O原子的电子态基本无影响;W掺杂导致锐钛矿相TiO2对紫外光和可见光的吸收减弱,与实验所得W掺杂前后TiO2薄膜的透射光谱显示的结果较一致。
- 郑树凯吴国浩赵瑞刘素平刘磊
- 关键词：锐钛矿相TIO2电子态密度第一性原理计算
- Al、F掺杂锐钛矿相TiO_2电子结构的第一性原理计算被引量：4
- 2013年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法计算研究了Al掺杂、F掺杂、Al-F共掺杂锐钛矿相TiO2的能带结构、电子态密度和吸收光谱。计算结果表明:掺杂TiO2的禁带宽度均有不同程度的减小,其中Al掺杂TiO2禁带宽度减小幅度最大;掺杂TiO2的吸收边均出现不同程度的蓝移,其中F掺杂TiO2吸收边的蓝移程度最大;在可见光区,F掺杂TiO2的吸收能力明显增强,Al掺杂TiO2居中,而Al-F共掺杂TiO2未增强。
- 吴国浩郑树凯刘磊
- 关键词：锐钛矿相TIO2AL掺杂第一性原理计算密度泛函理论蓝移
- 溅射功率对射频磁控溅射制备非晶In-Ga-Zn-O薄膜的影响
- 2013年
- 采用射频磁控溅射法在室温玻璃衬底上成功地制备出了铟镓锌氧(In-Ga-Zn-O)透明导电薄膜。研究了不同溅射功率对In-Ga-Zn-O薄膜结构、电学和光学性能的影响。X射线衍射(XRD)表明,在80～150 W溅射功率范围内,In-Ga-Zn-O薄膜为非晶结构。随着溅射功率的增加,生长速率成线性增加,电阻率逐渐降低。透射光谱显示在350 nm附近出现较陡的吸收边缘,说明In-Ga-Zn-O薄膜在以上溅射功率范围内具有良好的薄膜质量。光学禁带宽度随着溅射功率增加而减小。In-Ga-Zn-O薄膜在500～800 nm可见光区平均透过率超过90%。
- 张锁良贾长江郝彦磊史守山张二鹏李钗娄建忠刘保亭闫小兵
- 关键词：溅射功率禁带宽度
- 磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究
- 高温超导材料在磁场下的传输性质与其内部缺陷有关。通过异相非超导材料的掺杂可在超导体中引入人工钉扎中心，有效改善超导材料的电流输运性能。本论文应用磁控与脉冲激光共溅射方法在（001）SrTiO3（STO）基片上制备了BaZ...
- 代秀红
- 关键词：高温超导薄膜体积分数临界电流密度
- 文献传递
- Zn掺杂锐钛矿相TiO_2电子结构的第一性原理计算
- 2013年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了Zn掺杂及O空位存在时锐钛矿相TiO2的能带结构、电子态密度、电荷布居和吸收光谱。结果表明:Zn掺杂锐钛矿相TiO2为间接带隙半导体,O空位的存在会引起导带和价带底下移;Zn原子的3d轨道主要对TiO2的价带底有贡献;Zn掺杂使锐钛矿相TiO2在大部分可见光区的光吸收能力增强,并使其在紫外光区发生蓝移;而O空位的存在削弱了其在可见光区的光吸收能力,并增大了其在紫外光区的蓝移程度。
- 郑树凯吴国浩刘磊王芳
- 关键词：锐钛矿相TIO2电子结构第一性原理
- P掺杂锐钛矿相TiO_2的第一性原理计算被引量：29
- 2013年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理对不同P掺杂形式(P替位Ti,P替位O,间隙P)的锐钛矿相TiO2的晶格常数、电荷布居、能带结构、分态密度和吸收光谱进行了计算.结果表明,P替位Ti时,TiO2体积减小,P替位O和间隙P的存在使TiO2的体积膨胀;替位Ti的P和间隙P均有不同程度的氧化,而替位O的P带有负电荷.三种P掺杂形式均导致锐钛矿相TiO2禁带宽度的增大,并在TiO2禁带之内引入了掺杂局域能级.P掺杂导致TiO2禁带宽度增大的程度依次为:间隙P>P替位Ti>P替位O.吸收光谱的计算结果表明,P替位Ti并不能增强TiO2的可见光吸收能力,但间隙P的存在大幅提高了TiO2的可见光光吸收能力,间隙P有可能是造成实验上P掺杂增强锐钛矿相TiO2光催化活性的重要原因.
- 郑树凯吴国浩刘磊
- 关键词：锐钛矿相TIO2第一性原理
- 钙钛矿铁电薄膜异质结的结构及光、电性能研究
- 现代工业和国民经济的发展对高性能功能材料和器件的需求与日俱增，其研发在国民经济、高科技领域中占据越来越重要的地位。铁电薄膜材料具有良好的铁电、压电、光电及非线性光学等特性，可广泛应用于微电子、光电子、集成光学、太阳能等领...
- 宋建民
- 关键词：光电性能光伏效应
