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稀散金屬摻雜鐵酸鋅電子結(jié)構(gòu)和浸出性的第一性原理研究
關(guān)鍵詞：鐵酸鋅 銦 鎵 電子結(jié)構(gòu) 浸出
摘要：采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理方法,研究了銦、鎵占據(jù)鐵酸鋅中四面體和八面體間隙對其晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)以及浸出性的影響,具體分析了價鍵結(jié)構(gòu)、能帶、態(tài)密度、差分電荷密度等。計算結(jié)果表明:In和Ga原子進(jìn)入鐵酸鋅晶格中均會破壞晶格的對稱性,In原子的取代相對于Ga對晶格體積的影響要更大一些;無論是In原子還是Ga原子,都更傾向于占據(jù)鐵酸鋅的Zn位;能帶及態(tài)密度計算結(jié)果表明,In和Ga原子取代后,材料的性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榘虢饘佟⒔饘賹傩?且In原子的4d態(tài)和Ga原子的3d態(tài)電子最為活躍,與O原子相互結(jié)合緊密;In、Ga原子進(jìn)入鐵酸鋅晶格中,會削弱其周圍其它的氧化鍵,使得Zn-O鍵和Fe-O鍵變?nèi)?更易被破壞,強(qiáng)化了鐵酸鋅的浸出。
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