《表2 Ti O2-x的晶胞参数与能量Table 2 Lattice parameters and energies of Ti O2-x》

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《氧缺陷型金红石相TiO_(2-x)(x=0～0.5)光电性能理论研究》

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缺陷型Ti O2-x（x=0~0.5）模型优化后的晶胞参数如表2所示。完整金红石相Ti O2的晶胞参数为a=b=0.457 nm，c=0.303 nm，与文献[27]中报道的实验结果很接近。在晶体中引入氧缺陷后，随着氧缺陷浓度增大，Ti O2-x的晶胞参数变化越明显。有研究[28]表明，随着氧缺陷浓度增大，金红石相Ti O2的氧缺陷形成能越高，氧缺陷之间相互作用越强。侯清玉等人[21]对此现象作出解释，金红石相Ti O2中形成氧缺陷后，为了保持电荷守恒，会放出2个电子，即O0×=1/2O2+VO??+2e&apos；，氧缺陷浓度越大，系统放出的电子就越多，电子之间的相互库伦排斥力越强。作者发现当0%≤θ≤6.25%时，随着氧缺陷浓度升高，晶体的结构变化较小，Ti O2-x能够维持与完整晶胞相似的结构，均属于四方晶系；但当12.5%≤θ≤25%时，氧缺陷浓度过高，相互作用过强，晶体结构发生变化，不能维持金红石相Ti O2晶形，Ti O2-x的空间群由P42/mnm转变为Cm，这意味着晶体结构由四方晶系转变为单斜晶系。因此，为保持金红石相Ti O2晶形，氧缺陷浓度应该控制在一定范围内，即θ≤6.25%。另外，如表2中所示，随着氧缺陷浓度升高，Ti O2-x的能量升高，稳定性下降。