稀土元素掺杂AgSnO₂触头材料的第一性原理理论研究（英文）

来源期刊：贵金属2017年第3期

论文作者：蔡亚楠 王景芹 赵彩甜

文章页码：50 - 56

关键词：触头材料;导电性;第一性原理;稀土;掺杂;SnO2;

摘    要：AgSnO₂触头材料中Ag具有良好的导电性,SnO₂具有较高的热稳定性。但是,SnO₂是一种宽禁带半导体,近乎绝缘,使得AgSnO₂触头材料的电阻较大。通过对SnO₂进行掺杂,使SnO₂由绝缘改性为导电,能有效改善AgSnO₂的电性能。采用第一性原理研究了稀土元素La、Ce、Nd掺杂后的电子结构,对纯SnO₂和掺杂SnO₂的晶体结构、能带结构、态密度进行了分析对比。晶格数据表明,稀土元素掺杂SnO₂引起的晶格畸变与掺杂原子的共价半径大小有关。能带结构表明,稀土掺杂可使Sn O₂的导带向低能端移动,带隙变窄,即导电性提高,且La掺杂时的带隙最小。电子态密度表明,稀土元素特有的f态电子对费米能级处的导带贡献很大,即稀土元素掺杂能提高AgSnO₂触头材料的导电性,且La掺时的费米能级处的态密度值最大。