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中国陶瓷2025年第06期:A位Ca掺杂对LaCrO_3电子结构影响的第一性原理研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:白洋;李鹏飞;张新房;张汉叶;刘小鱼;金振军;王可;周梦程;

单位:包头稀土新材料技术研发中心;鹿城实验室;国家稀土产品质量检验检测中心;内蒙古科技大学;

摘要:采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对三种不同浓度Ca掺杂铬酸镧(LaCrO_3)材料的电子结构和电学性质进行了研究。结果表明,Ca掺杂改变了材料的晶体结构,Ca掺入后材料的晶胞体积变小,在掺入的Ca原子周围,Cr原子和O原子的位置发生了偏移,Cr原子逐渐靠近Ca原子,O原子则逐渐远离Ca原子,同时Cr—O键长缩短;Ca掺杂改变了材料的电荷密度分布,Ca的掺入影响了Cr原子3d轨道电子的分布状态,材料的能带结构发生改变,费米能级穿过价带,材料变成p型掺杂半导体;Ca掺杂改变了材料的导电性能,随着Ca掺杂浓度的增加,材料的带隙逐渐减小,材料的导电性逐渐增强。

关键词:铬酸镧;;元素掺杂;;电导率;;第一性原理

基金资助:内蒙古自治区科学技术厅2024年重大创新平台(基地)建设科技支撑项目(XM2024XTGXQ16)