空间结构对硫化矿物表面能带结构和电子性质的影响
本文关键词:空间结构对硫化矿物表面能带结构和电子性质的影响 出处:《中国有色金属学报》2016年11期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:采用密度泛函理论,计算方铅矿、黄铁矿和闪锌矿的体相及表面电子性质,研究表面空间结构对这3种典型硫化矿物能带结构和电子性质的影响。结果表明:表面结构弛豫导致方铅矿(100)表面带隙变大,表面电子比体相更加活跃;而黄铁矿(100)表面带隙变窄,表面显示出一定的金属性。对3种硫化矿表面原子Mulliken电荷的分析表明,闪锌矿(110)表面和方铅矿(100)表面的电子从体相向表面层转移;而黄铁矿(100)表面的电子则从表面向体相转移。对黄铁矿体相和(100)、(210)和(110)表面具有不同配位数的铁原子的态密度分析表明,铁原子配位数的减少,导致Fe 3d电子能级升高,表面态能级变大。
[Abstract]:The bulk and surface electronic properties of galena, pyrite and sphalerite were calculated by density functional theory. The effects of surface spatial structure on the energy band structure and electronic properties of these three typical sulphide minerals are studied. The results show that the relaxation of surface structure results in the enlargement of the band gap on the surface of galena 100). The surface electrons are more active than the body phase. On the other hand, the band gap on the surface of pyrite 100) becomes narrower, and the surface shows certain gold properties. The analysis of the atomic Mulliken charge on the surface of the three sulphide ores shows that. The electrons on the surface of sphalerite (110) and galena (100)) are transferred from the body to the surface layer. On the other hand, the electrons on the surface of pyrite 100) are transferred from the surface to the bulk phase. The decrease of coordination number of iron atoms leads to the increase of Fe 3D electron energy level and the increase of surface state energy level.
【作者单位】: 广西大学资源与冶金学院;广西大学广西高校矿物工程重点实验室;广西大学材料科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51574092;51364002;51304054) 广西自然科学基金资助项目(2014GXNSFAA118316)~~
【分类号】:TD923
【正文快照】: 矿物表面由于键的断裂,表面原子受力处于不平衡状态,表层原子之间的距离需要重新调整,以达到新的平衡,这种现象称为表面弛豫。由于表面原子配位数的变化,以及原子间距离的调整,电子分布也会出现相应调整;另外,由于表面原子不再处于周期性势场的作用,其电子能级也会发生变化,表
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