<EM>α‐PbO₂型TiO₂电子结构的第一性原理计算

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• 责任者：刘卫平^c中国地质大学(武汉)^e硕士 ; 吴秀玲 ; 孟大维 ; 于梅花^c广西大学 ; 陈洪 ; 章正杰 ; 郑建平^c中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室
• 刊名：矿物岩石
• 出版年：2008
• 卷期：28^b3总113
• 关键词：氧化物矿物 ; 钛20^a晶胞参数 ; 晶体结构 ; 超高压变质作用 ; 金红石 ; 锐钛矿30^a第一性原理 ; 二氧化钛
• 页码：14～18
• 索书号：P310.6/967-1
• 图表：^c表4参24插图
• 分类号：0200
• 文摘期号：2009/03

摘要

基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势方法,从第一性原理计算的角度,应用GGA对TiO₂的高压相<EM>α‐PbO₂型TiO₂的晶格参数和电子结构作了比较系统的计算,得到优化后的晶格参数与实验值十分符合。电子结构计算表明α‐PbO₂型TiO₂属于间接带隙半导体,其禁带宽度为2.47 eV,大于锐钛矿型TiO₂计算的带隙值E_g=2.12 eV,主要原因在于α‐PbO₂型TiO₂结构具有较低的晶体对称性,并且其Ti—O平均键长更长,Ti与O离子的正负电荷数较少,Ti_3d轨道与O_2p轨道杂化程度较弱。在理论上确认对称性较低的高压矿物α‐PbO₂型TiO₂高压相的光催化效果不及常态相锐钛矿型TiO₂好。