文献类型：期刊文章

作　　者：张玉芬[1] 侯志涛[2] 任皞[1] 赵帅[1] 王成[1]

机构地区：[1]济南大学化学化工学院,山东济南250022 [2]山东大学合作发展部,山东济南250100

出　　处：《山东大学学报（工学版）》

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51074078);山东省自然科学基金资助项目(ZR2010BM028);济南大学博士基金资助项目(XBS0922)

年　　份：2014

卷　　号：44

期　　号：4

起止页码：84-89

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2011、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、IC、RCCSE、UPD、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：基于DFT+U第一性原理计算,预测了过渡金属锰(Mn)掺杂立方氧化锆(c-ZrO2)体系的电子和光学性质。当c-ZrO2中的Zr原子被Mn原子取代后,体系的电子态密度图表明体系的带隙减小,同时价带顶的电子密度明显增加使得价带展宽约5%。在自旋向上通道中,费米面附近的电子密度源于Mn 3d电子与O 2p电子的强烈混合,使得掺杂体系具有半金属铁磁性能,这也可能是引起体系带隙减小的原因。本研究还表明,通过Mn掺杂,体系折射率明显增加,在约为2.8 eV低能区域形成新的坡度陡峭的光吸收峰,这一发现使Mn掺杂c-ZrO2用作光吸收材料成为可能。通过Zener双交换机制解释了体系的铁磁性能,该理论也曾用于解释其他化合物;同时也探讨了体系的电子结构和光学性质之间的联系。

关 键 词：密度泛函理论  电子性质 光学性质 铁磁性 MN掺杂 c-ZrO2  

分 类 号：O48]