Ag-Ce共掺杂锐钛矿型TiO_2的电子结构与光学性质

作     者：曾凡菊 谭永前 余幼胜 张颂 韩伟超 杨永亮 Zeng Fanju;Tan Yongqian;Yu Yousheng;Zhang Song;Han Weichao;Yang Yongliang

作者机构：凯里学院物理与电子工程学院贵州凯里556011 南京大学物理学院江苏南京210093 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2017年第54卷第7期

页      面：258-264页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：贵州省科技厅 黔东南州科技局 凯里学院科技合作协议项目(黔科合LH字7318) 贵州省普通高等学校创新人才团队项目(黔教合人才团队字06) 凯里学院青年课题(Z1123) 

主　　题：材料 Ag—Ce共掺杂TiO2 第一性原理 电子结构 光学性质 

摘      要：利用Ag、Ce原子对锐钛矿相TiO_2进行了替位掺杂,构建了Ag、Ce单掺杂及Ag-Ce共掺杂的锐钛矿相TiO_2体系,并采用第一性原理计算研究了掺杂体系的电子结构及光学吸收特性。结果表明:Ag-Ce共掺杂后,Ag-4d和O-2p电子轨道的共同作用引入了有利于电子跃迁的浅杂质能级;Ag-4d和Ce-4f电子轨道的强相互作用使得禁带宽度减小,吸收光谱发生红移;Ce离子的引入有效地降低了杂质体系中电子-空穴对的复合速率,提高了体系的量子效率。因此,Ag-Ce共掺杂TiO_2既扩展了吸收光谱范围又提高了TiO_2的量子效率,使TiO_2的光催化性能得到了提高。