研究目的
研究金红石型TiO2晶体中氧空位引入的极化子构型以及氧空位密度对这些构型的影响。
研究成果
该研究表明，金红石相二氧化钛中最稳定的极化子构型会随着氧空位密度的增加，由小极化子构型转变为混合构型，这是由于空位间相互作用增强所致。这一演变过程与红外吸收光谱观测结果一致。研究结果强调了在理论计算中仔细测试超胞尺寸以避免有限尺寸效应的重要性。
研究不足
该研究的局限性在于所采用的计算方法和模型，包括依赖DFT+U方法进行电子关联校正，以及小超胞模型中镜像缺陷导致的有限尺寸效应。
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氧空位密度对金红石中极化子构型的影响
DOI：10.3390/ma11112156
期刊：Materials
出版年份：2018
更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要：
采用DFT+U方法研究了金红石TiO2晶体中氧空位引入的极化子构型。研究发现当额外电子以极化子形式束缚在中心Ti原子时，TiO6结构单元会发生膨胀。通过人工调整氧空位结构的初始几何构型，经可变晶胞弛豫后获得了多种极化子构型。通过计算不同尺寸的超胞模型发现，最稳定构型会受到氧空位密度的影响。随着空位间相互作用增强，最稳定的极化子构型会从小极化子构型转变为混合构型。
作者：
Rulin Liu，Liang Fang，Yue Hao，Yaqing Chi
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