編號(hào)：FTJS08862
篇名：Mo摻雜調(diào)控鈦酸鉍鈉鐵電陶瓷帶隙的實(shí)驗(yàn)與第一性原理研究
作者：謝曉宇 黎清寧 周昌榮 胡朝浩 袁昌來(lái) 許積文
關(guān)鍵詞： 鈦酸鉍鈉 第一性原理 光學(xué)帶隙 能帶結(jié)構(gòu) 態(tài)密度
機(jī)構(gòu)： 桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 桂林電子科技大學(xué)
摘要： 為改善鈦酸鉍鈉基無(wú)鉛陶瓷的鐵電光伏特性,通過(guò)傳統(tǒng)固相法制備了B位Mo摻雜的Na0.5Bi0.5(Ti1-xMox)O3(BNT-Mox,x=0~0.02)無(wú)鉛鐵電陶瓷。通過(guò)XRD、拉曼光譜、吸收光譜等測(cè)試方法,結(jié)合基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算,研究了Mo摻雜對(duì)BNT陶瓷體系帶隙的影響規(guī)律及機(jī)理。結(jié)果表明:隨著Mo摻雜量的增加,光學(xué)帶隙值先減小后增大,當(dāng)x=1.0%時(shí)帶隙達(dá)到最小值2.33 eV,并且光吸收強(qiáng)度達(dá)到最大值69%;通過(guò)對(duì)能帶和態(tài)密度計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)Mo摻雜BNT體系能帶結(jié)構(gòu)由間接帶隙轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訋?出現(xiàn)由Mo的4d軌道所貢獻(xiàn)的雜質(zhì)能級(jí),導(dǎo)致帶隙減小。Mo摻雜導(dǎo)致的雜質(zhì)能級(jí)與莫斯-布爾斯坦效應(yīng)之間存在帶隙調(diào)控相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,可有效調(diào)控BNT體系能帶結(jié)構(gòu)。
