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文檔簡介
1、本文采用基于密度泛函理論的第一性原理方法,研究了氧空位及C摻雜對銳鈦礦型TiO2(101)面幾何、電子結(jié)構(gòu)以及光學(xué)性質(zhì)的影響。并模擬了氧空位在表面的擴(kuò)散以及02分子吸附情況。本文主要做了以下4個方面的研究工作:
1.本文計算了在不同氣氛下的銳鈦礦型TiO2(101)表面氧空位點(diǎn)缺陷形成能,計算結(jié)果表明相對于富氧增長條件,富鈦增長條件更有利于表面能量的穩(wěn)定性并且表面橋氧空位最容易形成。對電子結(jié)構(gòu)的分析顯示氧空位摻雜Ti02是簡并
2、半導(dǎo)體,費(fèi)米面進(jìn)入導(dǎo)帶,發(fā)生了模特相變。光學(xué)性質(zhì)的計算結(jié)果表明氧空位拓展了TiO2可見光響應(yīng)范圍。
2.采用第一原理分子動力學(xué)方法,研究氧空位缺陷在銳鈦礦型TiO2(101)表面不同溫度下的擴(kuò)散情況。計算了擴(kuò)散過程中體系總能量的變化、表面O空位幾何結(jié)構(gòu)的改變。當(dāng)體系達(dá)到熱力學(xué)平衡時,O空位的擴(kuò)散激活能為0.5555 eV和擴(kuò)散系數(shù)為2.66×10-17 m2s-1。
3.采用基于密度泛函理論的第一性原理方法,討論了C
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