Электронная структура и оптические свойства анатаза, легированного висмутом и углеродом

Ab initio методом линеаризованных маффин-тин орбиталей в приближении сильной связи (TB-LMTO) с учетом одноузельных кулоновских корреляций в рамках LSDA+U-модели выполнены расчеты электронной структуры чистого анатаза и анатаза, легированного углеродом и/или висмутом. На основе приближения случайных фаз вычислены диэлектрическая функция, показатели поглощения и преломления. Установлено, что при легировании в запрещенной щели возникают узкие зоны примесных состояний углерода и висмута. Расчеты показателя оптического поглощения показывают, что при C,Bi-легировании следует ожидать поглощения в видимой области и усиления поглощения в области ближнего ультрафиолета. Поэтому при C,Bi-легировании можно ожидать возрастания фотокаталитической активности на поверхности легированного анатаза.