Ca位p型掺杂Ca2Co2O5晶体材料电子状态的理论研究

作者:张飞鹏*; 施加利; 张静文; 杜玲枝; 张坤书; 田中敏; 杨新宇; 张久兴
来源:分子科学学报:中英文版, 2019, 35(02): 102-109.
DOI:10.13563/j.cnki.jmolsci.2019.02.003

摘要

采用密度泛函理论研究了p型Na掺杂对Ca2Co2O5基晶体材料电子状态的影响,并分析了内部微细电子结构.结果表明,纯的Ca2Co2O5晶体材料和Na掺杂Ca2Co2O5基晶体材料的能带均为各向异性的金属型能带.Na掺杂之后,在Ca2Co2O5基晶体材料的费米面上插入了新的能级,多条简并态能级展开形成分立的能级.体系d态电子对Ca2Co2O5基晶体材料费米面状态密度的贡献作用减弱,而p态电子对系统的贡献作用增强.p态和d态电子之间均存在着较强的相互作用,并且经过Na掺杂有增强的趋势.Na的掺杂造成Ca的电子数量减少导致其对态密度贡献程度降低,Ca—Co—O层中的Co和O的贡献程度均大大降低,Co—O层中的Co和O的贡献程度均大大提高.Na在掺杂Ca2Co2O5基晶体材料中表现为弱的正离子中心,其对Ca位的掺杂属于p型掺杂.

全文