The electronic structure, optical and magnetic properties of Cu, Fe, Mn, Ni, and V Doped Bi2WO6 in the visible light region

材料科学 兴奋剂 带隙 铁磁性 半导体 磁性半导体 铁磁性 吸收(声学) 吸收边 凝聚态物理 光电子学 磁化 物理 磁场 量子力学 复合材料
作者
Yilong Tian,Qingquan Xiao,Quan Xie,Yao Zhu,Jianfeng Ye,Shengshang Lu
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
卷期号:100 (4): 045918-045918 被引量:2
标识
DOI:10.1088/1402-4896/ad9fb3
摘要

Abstract The elastic and mechanical properties of intrinsic Bi 2 WO 6 semiconductors, along with the electronic, optical, and magnetic properties of Cu-, Fe-, Mn-, Ni-, and V-doped Bi 2 WO 6 at a uniform doping concentration of 6.25%, are studied using density functional theory (GGA+U). The study shows that intrinsic Bi 2 WO 6 semiconductors exhibit good mechanical stability, anisotropy, and mixed ionic-covalent characteristics (Poisson’s ratio ν = 0.17), classifying them as brittle oxide materials (B/G ≈ 0.8). Compared to intrinsic Bi 2 WO 6 , the doped Bi 2 WO 6 exhibits a narrower bandgap, a broader absorption spectrum, and higher optical sensitivity. Their optical properties in the visible light range surpass those of intrinsic Bi 2 WO 6 , making them more promising for use as semiconductor catalysts. Notably, Cu- and V-doped Bi 2 WO 6 exhibit higher absorption coefficients in the visible light region compared to other element-doped Bi 2 WO 6 , with a broader absorption spectrum and more pronounced photocatalytic effects. Furthermore, Cu-, Fe-, Mn-, Ni-, and V-doped Bi 2 WO 6 materials exhibit characteristics of diluted magnetic semiconductors, The total magnetic moments are 1.793 μ B (Bi 1.9375 Cu 0.0625 WO 6 ), 3.086 μ B (Bi 1.9375 Fe 0.0625 WO 6 ), 3.823 μ B (Bi 1.9375 Mn 0.0625 WO 6 ), 1.257 μ B (Bi 1.9375 Ni 0.0625 WO 6 ), and 1.859 μ B (Bi 1.9375 V 0.0625 WO 6 ). Bi 1.9375 Mn 0.0625 WO 6 exhibits ferromagnetic ordering, while Bi 1.9375 Cu 0.0625 WO 6 , Bi 1.9375 Fe 0.0625 WO 6 , Bi 1.9375 Ni 0.0625 WO 6 , and Bi 1.9375 V 0.0625 WO 6 exhibit Ferrimagnetic ordering. Compared to other element-doped Bi 2 WO 6 , Bi 1.9375 Mn 0.0625 WO 6 shows a larger energy difference between the FM and NM ordering states(Δ E = 18.510 eV), demonstrating stronger magnetic ordering than Cu-, Fe-, Ni-, and V-doped Bi 2 WO 6 , and these materials hold potential for application in electronic spin-polarized devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷波er应助zm采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
lmq发布了新的文献求助10
1秒前
慕青应助senli2018采纳,获得10
1秒前
1秒前
mmm完成签到,获得积分10
2秒前
FashionBoy应助wang采纳,获得10
2秒前
小二郎应助Landscape采纳,获得10
2秒前
贪玩的秋柔应助xwtx采纳,获得20
2秒前
明亮若枫完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
害羞惊蛰完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
苗条白云完成签到,获得积分10
4秒前
扎西娃子发布了新的文献求助10
4秒前
Nexus应助yfwang采纳,获得10
4秒前
CR7应助高贵土豆采纳,获得20
4秒前
充电宝应助呱呱采纳,获得10
4秒前
喻贡金发布了新的文献求助10
4秒前
充电宝应助渤海少年采纳,获得10
5秒前
mmm发布了新的文献求助10
5秒前
贪玩的秋柔应助33采纳,获得20
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
拼搏的日记本完成签到,获得积分10
7秒前
Lynx发布了新的文献求助10
7秒前
NotToday发布了新的文献求助10
7秒前
852应助白菜不辣要麻采纳,获得10
8秒前
mumu发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
1111完成签到,获得积分20
8秒前
疯狂原始人完成签到,获得积分10
8秒前
bible完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6520447
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8313518
关于积分的说明 17781043
捐赠科研通 5622491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927202
邀请新用户注册赠送积分活动 1904014
关于科研通互助平台的介绍 1764386