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第25卷第 l0期 化 学 研 究 与 应 用 Vo1．25，No．10 2013年 10月 ChemicalResearchandApplication Oct．，2013 文章编号：1004·1656(2013)10—1392-05 Sr掺杂层状结构氧化物的电子结构与化学键 邢学玲h，刘小满 ，杨 雷 ，罗树琼 (1．河南理工大学材料科学与工程学院，河南 焦作 454000； 2．河南理工大学资源环境学院，河南 焦作 454000) 摘要：采用密度泛函离散变分方法计算了ca位掺杂对ca，Co0 的电子结构和化学键的影响，讨论了它们与 热电性能之间的关系。结果表明，掺 sr体系的能隙宽度仍表现出半导体特征，与未掺杂的相比，能隙变窄；在 费米能级附近主要由体系的co3d和02p做贡献 ，在Ca2CoO，和CoO 层 ，co3d对价带和导带的贡献值不 同。掺 sr后 ，通过计算共价键级平均值和分子波函数轨道以及净电荷值可知，体系的共价键级和原子净电荷 均 比未掺杂体系减弱，且Ca~CoO，层中O原子的电子结构和键级在 ab面和c轴方向表现出各向异性特征。 由此推断，掺 sr体系的热电性能将有所改善。 关键词 ：失配层结构；电子结构；化学键 ；热电性能 中图分类号：Q641．12 文献标志码：A ElectronicstructureandchemicalbondofSr—dopedCa3Co409 thmisfit—layer XING Xue-lingh L1U Xiao—mall，YANG Lei，LUO Shu-qiong ， (1．Schoolofmaterialscienceanden~neering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China； 2．Schoolofresourcesandenvironment，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China) Abstract：Therelationsamongelectronicstructure，chemicalbondsandthermoelectricpropertiesofCa，Co409withSr—dopedarean· alyzedbydensityfunctionanddiscretevariationmethod(DbT—DVM)．Theresultsincludethatthepropertyofsemiconductoris shownbythegapofthehishestvalenceband(HVB)andthelowestconduction(LCB)，andthegapbecomesn~rrowerthan C％Co4O9，andthatHVBandLCBaremainlycontributedfrom Co3dandO2patomicorbitals．However，therearesomedifference ofC03dcontributiontoHVBandLCBbetweenCa~CoO3layerandCoO2layer．Furthermore，itcanbefoundbycomparingcovalent bonds．molecularorbitalsandnetchargeswithnon—dopedsystem thatthecovalentandionicbondsofSr—dopedonearebothweaker thanthoseofCaCo4O9，andthatelectronicstructureandchemicalbondsofoxygenatom inCa2CoO3layerofSr—dopedareshown anisotropypropertyobviouslyandthechemicalbondalongeaxisisstrongerthantha