Ru掺杂Zr基二元氧化物的第一性原理研究.pdfVIP

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2017-08-21 发布于北京
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Ru掺杂Zr基二元氧化物的第一性原理研究.pdf

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Ru掺杂Zr基二元氧化物的第一性原理研究.pdf

第24 卷第5 期中国有色金属学报 2014 年5 月 Volume 24 Number 5 The Chinese Journal of Nonferrous Metals May 2014 文章编号：1004-0609(2014)05-1327-06 Ru 掺杂Zr 基二元氧化物的第一性原理研究王鑫1 1, 2 1 1 2 1, 2 ，王欣，尹倩倩，吴波，林玮，唐电 (1. 福州大学材料科学与工程学院，福州 350108 ； 2. 福州大学材料研究所，福州 350108) 摘要：采用基于密度泛函理论的投影缀加平面波方法和广义梯度近似计算了萤石相ZrO 及掺杂Ru形成的复合氧 2 化物的晶体结构、电子结构、内聚能以及Bader 电荷。结果表明：萤石相ZrO2 和RuO2 的点阵参数与文献报道的数值基本相符。萤石相ZrO2 中掺入Ru后，体系的晶胞形状发生微小变形且晶胞体积减小；体系由直接带隙半导体转变为间接带隙半导体，带隙从3.06 eV减小至1.03 eV。对比Ru掺杂前后ZrO2 的内聚能、态密度和Bader 电荷变化发现，Ru掺杂后体系的离子性增强，共价性减弱。关键词：(Ru0.125 , Zr0.875 )O2 ；第一性原理计算；内聚能；Bader 电荷布居中图法分类号：TG174.4 文献标志码：A First-principles study of Zr-based binary oxide doped with Ru 1 1, 2 1 1 2 1, 2 WANG Xin , WANG Xin , YIN Qian-qian , WU Bo , LIN Wei , TANG Dian (1. College of Materials Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China; 2. Institute of Materials Research, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China) Abstract: The crystal structures, electronic structures, cohesive energies, and the Bader charges of fluorite ZrO2 and Ru-doped ZrO2 composite oxide were investigated by using projector augmented wave method and the generalized gradient approximation based on density functional theory. The results show that the calculated equilibrium lattice param