磷酸結構的晶體在摻雜二價陽離子后容易形成產生焦磷酸結構（P₂O₇）^4–,這種含有焦磷酸結構的氧化物材料十分適合做質子導體、燃料電池、氣體傳感器以及陶瓷膜等。本文利用第一性原理研究了LuPO₄晶體中氧空位的結構性質,結果顯示當氧空位帶二價正電時,會引發(fā)氧空位周圍原子奇特的畸變,形成焦磷酸結構。為了解釋這種結構畸變的機理,本文利用過渡態(tài)搜索計算了結構變化過程中勢能面的變化情況,正一價氧空位形成焦磷酸結構需要越過2.4eV的勢壘,而正二價氧空位形成焦磷酸結構則不需要越過任何勢壘,因此很容易形成焦磷酸結構。最后給出氧空位不同帶電態(tài)的晶格結構、電子態(tài)密度以及電荷密度分布等基本物理性質,氧空位處于正二價態(tài)結構下,氧空位附近的P原子與O原子成鍵,又由于O原子有較強的電負性,P的s軌道電子向O的p軌道轉移。P的s、p軌道在禁帶中出現了與總態(tài)密度對應的缺陷能級,結果表明帶正二價氧空位的晶體性質發(fā)生了明顯變化。 

【文章來源】：無機材料學報. 2019,34(08)北大核心EISCICSCD

【文章頁數】：6 頁

【文章目錄】：
1 計算方法和計算模型
2 結果與分析
    2.1 P原子的位移
    2.2 過渡態(tài)搜索
    2.3 電子態(tài)密度
3 結論


【參考文獻】：
期刊論文
[1]LuPO4晶體中F心和F+心的光譜性質模擬計算[J]. 李金,劉廷禹,付明雪,魯曉曉.  光子學報. 2018(07)



本文編號：3446666