Structural and Electronic Properties of MgO/TiO2 Interfaces: A First-Principles Molecular-Simulation Study

异质结 密度泛函理论 材料科学 带隙 导带 带偏移量 电子结构 价(化学) 凝聚态物理 电子能带结构 电荷密度 价带 光电子学 计算化学 化学 电子 物理 有机化学 量子力学
作者
Wei Wei Liu,Yubo Jia,Sateesh Bandaru,Lizhong Zhao,Niall J. English,Xuefeng Zhang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:125 (19): 10795-10802 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.1c02209
摘要

Owing to their importance in solar energy applications, we investigate here the MgO/TiO2 interface based on first-principles density functional theory (DFT) calculations, focusing on elucidating the underlying geometric structure and electronic properties. For the MgO and TiO2 surfaces as well as the TiO2/MgO(001) heterojunction, DFT+U calculations were performed to explore the densities of states, charge-density differences, local potentials, and the band offset. These studies reveal that the MgO/TiO2(001) heterostructure is of type I, that is, of straddling-gap type rather than staggered type. In the case of the MgO/TiO2 interface, we have explored the band structures and valence band and conduction band offsets in addition to performing Bader charge analysis. The thermodynamic stability of these heterostructures was scrutinized. Furthermore, we explored the TiO2 convergence of predicted properties by increasing the thickness of TiO2 at the MgO/TiO2 interface, revealing that increasing the thickness of the TiO2 surface beyond that originally considered does not change the electronic properties, such as the valence band maximum and conduction band minimum. The optical absorption study reveals boosts therein for the constructed heterostructures, which were significantly enhanced with a detectable red shift compared with those of individual slabs.

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
楠楠多多完成签到,获得积分10
1秒前
我居然要写两篇小论文完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
今后的应助被qq采纳,获得10
3秒前
斯文败类的应助被lars采纳,获得10
4秒前
博纳清完成签到 ,获得积分10
4秒前
keyanren的应助被能干妙松采纳,获得20
4秒前
Bruce完成签到,获得积分10
8秒前
sghsh发布了新的文献求助10
8秒前
六道完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2的应助被sky采纳,获得10
9秒前
Rui_Rui的应助被烦烦烦采纳,获得10
9秒前
jsy关闭了jsy的文献求助
10秒前
神勇的青旋发布了新的文献求助200
10秒前
Snow发布了新的文献求助10
10秒前
NepTune发布了新的文献求助20
10秒前
感动雪糕完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
蒋50完成签到,获得积分0
12秒前
12秒前
12秒前
ding的应助被咩咩咩咩吗采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.2的应助被啤啤采纳,获得10
13秒前
Ming的应助被六道采纳,获得20
14秒前
keke完成签到 ,获得积分10
14秒前
ff999完成签到,获得积分0
14秒前
糖葫芦傻乎乎关注了科研通微信公众号
14秒前
15秒前
okiya完成签到,获得积分10
16秒前
超级铅笔发布了新的文献求助10
16秒前
云卷云舒发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
所所的应助被坤桑采纳,获得10
17秒前
shadyislighter的应助被秀丽大凄采纳,获得10
17秒前
钟小先生完成签到 ,获得积分10
18秒前
qq发布了新的文献求助10
18秒前
沐白完成签到,获得积分10
18秒前
万能图书馆的应助被sghsh采纳,获得10
19秒前
kndfsfmf完成签到,获得积分10
19秒前
19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
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8092854
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9505109
关于积分的说明 21445771
捐赠科研通 7665852
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405381
关于科研通互助平台的介绍 2533689
邀请新用户注册赠送积分活动 2444501