过渡金属元素(X=Cr,Mn,Co,Ni,Zn,Zr,Nb,Ta)掺杂立方BaTiO3的电子结构及光学性质的第一性原理研究

作者：徐良玉; 黄福祥^*; 龙敏; 邓鸿元; 陈剑

来源：材料导报, 2022, 36(S1): 168-172.

• 第一性原理
• BaTiO3
• 电子结构
• 光学性质

本工作通过密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法研究了过渡金属元素(X=Cr, Mn, Co, Ni, Zn, Zr, Nb, Ta)掺杂立方相BaTiO3的电子结构和光学性质。结果表明：掺杂Cr、Mn、Nb、Ta原子后，禁带宽度消失，体系导带底部向低能方向移动，费米能级穿过导带，体现出n型半导体的特征；掺杂Co、Ni和Zn原子后，禁带宽度消失，体系价带顶部向高能方向移动，费米能级穿过价带，体现出p型半导体的特征。在光学性质上，入射光为零的情况下未掺杂BaTiO3的静态介电常数为6.464,掺杂低浓度的Cr、Mn、Co、Ni、Zn后，静态介电常数增大；掺杂低浓度的Zr、Nb、Ta后，静态介电常数减小。

• 单位
  重庆理工大学