《表1 锐钛矿Ti O2晶格常数计算值与实验值比较》

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《Ce掺杂与O空位对锐钛矿相TiO_2磁学和光学性能影响的第一性原理研究》

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本文基于密度泛函下的广义梯度近似方法，采用CASTEP模块完成模拟计算工作。选取模守恒赝势近似计算离子实和价电子间的相互作用，截断能Ecut=520 eV，需要说明，虽然模守恒赝势方法能够得到更为准确的带隙值，但仍然会低估d态电子的交换能，因此本文计算得到的锐钛矿Ti O2的带隙宽度仍小于实验测量值，但本文是对不同改性体系物理参数的相对值进行分析，这种误差不会影响讨论的结果；计算迭代收敛精度为5×10-6eV/atom；计算布里渊区的K点网格为5×5×3；每个原子的受力参数小于0.4 eV/nm，内应力参数小于0.1 GPa。计算中Ce、Ti、O原子的主要电子态分别为:Ce-4f15s25p65d16s2、Ti-3s23p63d24s2、O-2s22p4。对含有不同配比的Ce与O空位的锐钛矿Ti O2模型进行几何优化，而后在设定电子自旋极化的前提下通过能量计算得到各体系的电子结构和吸收光谱。采用以上计算方法得到的纯锐钛矿Ti O2的晶格常数如表1所示。