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通过等离子体金属掺杂调整 SrTiO3 的电子和光学特性,用于光电和光催化应用:DFT 计算
Optical and Quantum Electronics ( IF 3.3 ) Pub Date : 2022-08-24 , DOI: 10.1007/s11082-022-03995-z
Ashish Raturi , Poornima Mittal , Sudhanshu Choudhary

在这项工作中,提出了基于密度泛函理论的第一性原理计算,以探索等离子体金属掺杂对钛酸锶 (SrTiO 3 ) 的结构、电子和光学性质的影响。所有的计算都是在 ATK-VNL 包上进行的,具有广义梯度近似。原始 SrTiO 3是一种宽带隙材料,其吸收仅限于紫外区。因此,通过掺杂等离激元金属 Ag、Al、Au 和 Cu 来减小带隙,可以将其吸收扩展到可见光区域。计算结果表明,所有等离子体金属掺杂的 SrTiO 3的吸收完全向可见区域移动,导致广为人知的红移现象。这种在可见光区域的高吸收使掺杂-SrTiO 3成为光电应用的潜在候选者。还计算了原始和掺杂结构的介电常数和折射率,发现吸收趋势与介电常数密切相关。此外,还在掺杂结构中探索了光催化性能的评估。等离子体金属掺杂提高了除 Al 之外的所有掺杂剂的光催化性能。等离子体金属 Ag、Al、Au 和 Cu 的掺杂改善了原始 SrTiO 3的光学性能(可见光吸收)和光催化性能,为光电领域的潜在应用开辟了新的前景。





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更新日期:2022-08-25
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