求助：轨道对能带的影响

zmy · 发表于 Post on 2023-9-14 22:32:23

本帖最后由 zmy 于 2023-9-14 22:33 编辑

体系：钙钛矿铁电陶瓷
翻译：此外，光学带隙随W含量的变化也可以用第一性原理计算来解释。由于W-5d轨道比Nb-4d轨道延伸更广，引入CBs的W-5d态会使导带底部向高能态移动。因此，适当的替换会导致NBNWx的带隙增大。
我有一个疑问：这里说5d轨道比4d轨道更延展（extended），是不是可以理解为高轨道能级比低轨道能级更宽？能量更高，高轨道能级元素的掺杂使得CBM中电子能量增高从而使得VBM电子更难跃迁到CBM导致带隙增大？
我感觉理解的不太对，关于轨道更延展（extended）,有没有相关文献或者书推荐，还望大佬指点!

zmy · 发表于 Post on 2023-9-15 16:03:51

ggdh 发表于 2023-9-15 13:24
文献的逻辑应该是5d更延展，所以5d离核更远，所以5d能量更高，如果CBM是5d贡献的（这里不知道给出支持没有 ...

感谢解答，目前来看，ABO3中，CBM主要由B位阳离子的4d或5d轨道贡献的

zmy · 发表于 Post on 2023-9-15 16:02:22

ahxb 发表于 2023-9-15 10:49
通常认为能级是没有宽度的，有宽度的是能带。一条能带中能量的变化范围主要和轨道重叠程度有关，重叠越多， ...

感谢解答，还想问一下有没有相关的书推荐的，我想进一步了解相关内容，非常感谢！

ggdh · 发表于 Post on 2023-9-15 13:24:13

本帖最后由 ggdh 于 2023-9-15 13:27 编辑

文献的逻辑应该是5d更延展，所以5d离核更远，所以5d能量更高，如果CBM是5d贡献的（这里不知道给出支持没有），那么CBM也就会更高了

ahxb · 发表于 Post on 2023-9-15 10:49:42

通常认为能级是没有宽度的，有宽度的是能带。一条能带中能量的变化范围主要和轨道重叠程度有关，重叠越多，能量变化范围越大。可以类比基础的两能级系统。5d轨道比4d轨道在空间中分布更广，也就是文中所说的更延展，因此距离相同的两个5d轨道间的重叠大于两个4d轨道间的重叠。掺杂W原子后，W原子的5d轨道形成的能带能量范围更大。
但文章中的解释可能有问题。能带的最低能量与原子能级的能量和能量变化范围有关。W-5d轨道的能量比Nb-4d高，能带的能量变化范围也更大，这两个效应对CBM的影响趋势相反，不能从其中一个原因推导结论。

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