结构早在1916年,TiO。多形体结构的三种形式就被确认,它们分别为金红石(Rutile)结构、锐钛矿(Anastace)结构和板钛矿(Brooldte)结构,金红石结构是最稳定的,后两种在700~920℃高温退火时会转变为金红石结构田1。金红石的晶体原子结构如图1-2所示[241,属四方晶系,a=4594A,ITi+4‘000『,cr●L图1_2金红石的晶体结构c=2.959A,c/a=0.644,Ti4+处于021围成的近似八面体的中心,而02。处于Ti4+围成的近似等边三角形的中心,空间对称群为硝:(P42/mnm)。金红石晶体的导带主要由Ti3a轨道组成,价带主要由02。轨道组成次价带主要由02,轨道组成。低于.1.64eV的能态是占据态,而所有高于1.46eV的能态是非占据态,禁带宽度为3.10eV。导带能量范围介于1.46eV到9。35eV之间,带宽约7.9eV;价莆上端位于.1’46eV处,下端位于.8.16eV处,宽度约为6.5eV;次价带位于.22.1eV至.16.5eV之间,宽度为5.6eV。次价带与价带之间的能量间隔约为8.4eV。Ti3d轨道和02。轨道有一定的杂化效应,使得金红石成为共价键占一定比例的离子晶体。四川大学硕士学位毕业论文1.2.2金红石的物理性能金红石有许多独特的物理性质,①它的折射率2,9,是所有材料中最大的。⑦他是典型的单轴晶体具有相当大的双折射值(△n=O.22)。⑦金红石晶体在410hm和1000nm处有两个强的光吸收。4IO~7000nm是金红石晶体的光通过区域,透过区域从可见至中红外波段,是比较好的红外窗口材料。④末还原的金红石是典型的无色透明绝缘体,图卜3是金红石晶体电导率与温度的关系【i31。一旦稍被还原就会变色成为典型的半导体。表卜1中列出了金红石晶体一些主要的物理量。100∞ITtK’图j一3金红石电阻与温度的关系
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