摘要：基于密度泛函理论的爬坡弹性带方法,对金红石相二氧化钛晶体中钛间隙、钛空位、氧间隙、氧空位4种本征缺陷的扩散特征进行了研究.对比4种本征缺陷在晶格内部沿不同扩散路径的过渡态势垒后发现,缺陷扩散过程呈现出明显的各向异性.其中,钛间隙和氧间隙沿[001]方向具有最小的扩散势垒路径,激活能分别为0.505 eV和0.859 eV;氧空位和钛空位的势垒最小的扩散路径分别沿[110]方向和[111]方向,激活能分别为0.735 eV和2.375 eV.

关键词：金红石 本征缺陷 扩散 第一性原理 

单位：国防科技大学、高性能计算国家重点实验室; 长沙410073; 国防科技大学计算机学院; 长沙410073; 西安电子科技大学微电子学院、宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室; 西安710071