Mg，Cu掺杂NiO属性的第一性原理研究
时间:2023-01-27 09:46 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，计算了Cu掺杂NiO的态密度和能带结构，分析了掺杂对NiO结构和能带的影响。结果表明：掺杂后晶格发生相应畸变；Cu掺杂引入了杂质能级，禁带宽度发生变化，态密度的峰值明显变大，而随着掺杂Cu的浓度的增加，峰值减小。87215 毕业论文关键词：密度泛函理论，Cu掺杂NiO，态密度，能带结构 Abstract The first-principle calculations based on the density functional theory have been performed to investigate the doping behaviors of Cu doped in NiO。 From the calculated resulted results, that show the lattice distortion and impurity levels in the band gap of NiO are introduced by Cu doping and the width of the band gap is correspondingly changed and the peaks of density of states obviously becomes larger, however, with the increase of the numbers of doped Cu atoms, the peak is reduced。 Keywords：density functional theory,Cu doped in NiO,density of states,band structure 目录 第一章绪论（1） 1。1 NiO材料及其属性。（1） 1。2 NiO纳米材料的掺杂及其应用状况。（2） 第二章计算机模拟方法（5） 2。1 第一性原理方法发展状况。（5） 2。2 Shrodinger方程在第一性原理中的求解近似。。。（5） 2。3 第一性原理方法在NiO相关属性研究中的应用。（8） 第三章Cu掺杂NiO属性的第一性原理研究。（12） 3。1 建立模型。。（12） 3。2 态密度分析。。（13） 3。3 能带结构分析。。。（14） 3。4 对比。。。（16） 第四章 总结与展望。（18） 第一章 绪论 1。1 NiO材料及其属性 NiO是一种直接带隙的二元宽禁带p型半导体材料，常见的结构为岩盐型结构，是一种具有3d电子结构的透明过渡金属氧化物。由于NiO天然呈现p型导电，本身带有一定磁性，使其具有许多特性，尤其是在气敏、阻变、透明导电、电致变色、介电、光电、紫外探测等领域显示出NiO广阔的应用前景。 1。1。1 NiO材料的电致变色特性论文网 电致变色指的是在外加偏电压作用下，物质材料会发生电子得失，从而改变吸收效率、透射率、散射率及反射率等光学性质，发生颜色变化现象，但这种颜色变化不会随着电场的移去而消失。目前国内外关于NiO材料的电致变色特性的研究主要集中在颜色和对比度、响应时间、循环寿命、变色效率等方面。电致变色材料在后视镜、显示器、军事伪装、智能窗等方面受到越来越多的关注。 1。1。2 NiO材料的阻变特性 随着集成电路存储技术的高速发展，具有高速度和非挥发性的新型存储器显得越来越重要。基于阻态转换的阻变存储器由于存储密度大、功耗低以及与传统工艺兼容性好等优点在变阻材料中占重要作用。其中，NiO薄膜由于电阻率高、阻值窗口大、开关可重复性好等优点而成为变阻材料中的研究热点。 1。1。3 气敏材料 随着人类生活水平的不断提高，对于气体检测，特别是化工生产、油漆、建筑材料等有毒气体的检测变得更加迫切。半导体金属氧化物气敏材料是以灵敏度高、成本低、操作和维护简单以及快速响应和恢复等优点而被广泛应用。NiO材料具有非常高的表面活性，对环境中的有毒气体十分敏感。采用NiO材料制成的气体传感器性能优良、灵敏度高、、无污染、稳定、功耗低、维护和操作简单及成本低等优点。除环境监测之外，NiO材料在探测大气成分、纳米级粉体、预警领域及检测汽车尾气等都发挥着重要作用。 (责任编辑：qin) |