本文利用基于密度泛函理論的第一性原理方法,研究了未摻雜、A位摻雜與B位摻雜鉻酸鑭材料的電子結構,揭示了摻雜對材料電子結構影響的微觀機理以及對導電性能的影響規(guī)律,為鉻酸鑭材料的開發(fā)利用打下基礎。通過對自洽計算得出的能帶結構、電子態(tài)密度分布、重疊布居、Mulliken電荷布居以及差分電荷密度進行分析后,得出主要結論如下:（1）構建了無摻雜鉻酸鑭模型,研究了無摻雜情況下體系的電子結構。無摻雜鉻酸鑭為間接帶隙半導體材料,費米能級附近的價帶與導帶由自旋為alpha態(tài)的電子能級構成;價帶范圍-8～0 eV主要由Cr的3d態(tài)與O的2p態(tài)軌道成鍵構成;導帶范圍0～6 eV是由La的5d、Cr的3d以及O的2p態(tài)軌道成鍵構成;La-0鍵為離子鍵,Cr-O鍵為共價鍵。（2）構建了三種不同Ca摻雜濃度的鉻酸鑭模型;Ca替位摻雜La后,鉻酸鑭的晶胞體積變小,晶格常數(shù)在Ca摻雜位置發(fā)生畸變;費米能級附近的價帶與導帶仍由自旋為alpha態(tài)的電子能級構成,Ca摻雜后費米能級進入價帶,材料變成p型摻雜半導體;隨著Ca摻雜濃度的增加,價帶頂與導帶底的間隙逐漸縮小,材料的導電性增強,與文獻實驗結果一致;由電子態(tài)密度分布分... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鉻酸鑭材料介紹
        1.1.1 概述
        1.1.2 結構特性
        1.1.3 基本物理、化學性質(zhì)
        1.1.4 研究概述
    1.2 第一性原理簡介
        1.2.1 Hartree-Fock方法
        1.2.2 密度泛函理論
    1.3 固體能帶論簡介
        1.3.1 Bloch定理
        1.3.2 能帶
    1.4 計算程序簡介
    1.5 論文主要研究內(nèi)容和意義
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
3的電子結構研究">第2章 無摻雜LaCrO₃的電子結構研究
    2.1 建立模型與計算方法
    2.2 計算方法
        2.2.1 交換關聯(lián)函數(shù)測試
        2.2.2 贗勢選取
        2.2.3 其它計算參數(shù)選擇
    2.3 計算結果與討論
        2.3.1 晶體結構參數(shù)
        2.3.2 能帶與態(tài)密度分析
        2.3.3 重疊布居與Mulliken電荷布居分析
        2.3.4 差分電荷密度
    2.4 本章小結
3電子結構研究">第3章 A位摻雜Ca的LaCrO₃電子結構研究
    3.1 模型建立
    3.2 計算方法
    3.3 計算結果與討
        3.3.1 晶體結構參數(shù)
        3.3.2 能帶與態(tài)密度分析
        3.3.3 重疊布居與Mulliken電荷布居分析
        3.3.4 差分電荷密度
    3.4 本章小結
3電子結構研究">第4章 B位摻雜Mn的LaCrO₃電子結構研究
    4.1 模型建立
    4.2 計算方法
    4.3 計算結果與討論
        4.3.1 晶體結構參數(shù)
        4.3.2 能帶與態(tài)密度分析
        4.3.3 重疊布居與Mulliken電荷布居分析
        4.3.4 差分電荷密度
    4.4 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]鈣摻雜對鉻酸鑭熱膨脹系數(shù)的影響[J]. 譚威,林旭平,艾德生,馬景陶,鄧長生,徐景明.  硅酸鹽學報. 2012(06)
[4]摻鈣鉻酸鑭陶瓷的導電性能[J]. 朱新德,李勝利,孫良成,劉偉明.  硅酸鹽學報. 2006(12)
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本文編號：2930150