TiO2纳米管电子结构和光学性质的第一性原理研究?

上一篇

下一篇

谢知, 程文旦. 2014: TiO2纳米管电子结构和光学性质的第一性原理研究?, 物理学报, null(24): 243102. doi: 10.7498/aps.63.243102
引用本文: 谢知, 程文旦. 2014: TiO2纳米管电子结构和光学性质的第一性原理研究?, 物理学报, null(24): 243102. doi: 10.7498/aps.63.243102
Xie Zhi, Cheng Wen-Dan. 2014: First-principles study of electronic structure and optical prop erties of TiO2 nanotub es, Acta Physica Sinica, null(24): 243102. doi: 10.7498/aps.63.243102
Citation: Xie Zhi, Cheng Wen-Dan. 2014: First-principles study of electronic structure and optical prop erties of TiO2 nanotub es, Acta Physica Sinica, null(24): 243102. doi: 10.7498/aps.63.243102

TiO2纳米管电子结构和光学性质的第一性原理研究?

First-principles study of electronic structure and optical prop erties of TiO2 nanotub es

  • 摘要: 运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了小尺寸锐钛矿相(n,0)型TiO2纳米管(D <16?)的几何构型、电子结构和光学性质。结果表明:随着管径增大,体系单位TiO2分子的形成能降低,体系趋于稳定;在管径14?左右,(n,0)型TiO2纳米管会发生一次构型的转变。能带分析显示, TiO2纳米管的电子态比较局域化,小管径下(D<14?)其导电性更好;随着构型的转变, TiO2纳米管由直接带隙转变为间接带隙,并且带隙值随着管径的增大而增大,这是由于π轨道重叠效应的影响大于量子限域效应所导致的结果。两种效应的竞争,使得TiO2纳米管的介电函数虚部ε2(ω)谱的峰值位置随管径增大既可能红移也可能蓝移,管径大于9?(即(8,0)管)之后, TiO2纳米管的光吸收会出现明显的增强。
  • 加载中
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  410
  • HTML全文浏览数:  89
  • PDF下载数:  0
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2014-12-30

TiO2纳米管电子结构和光学性质的第一性原理研究?

  • 福建农林大学机电工程学院,福州,350002
  • 中国科学院福建物质结构研究所,福州,350002

摘要: 运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了小尺寸锐钛矿相(n,0)型TiO2纳米管(D <16?)的几何构型、电子结构和光学性质。结果表明:随着管径增大,体系单位TiO2分子的形成能降低,体系趋于稳定;在管径14?左右,(n,0)型TiO2纳米管会发生一次构型的转变。能带分析显示, TiO2纳米管的电子态比较局域化,小管径下(D<14?)其导电性更好;随着构型的转变, TiO2纳米管由直接带隙转变为间接带隙,并且带隙值随着管径的增大而增大,这是由于π轨道重叠效应的影响大于量子限域效应所导致的结果。两种效应的竞争,使得TiO2纳米管的介电函数虚部ε2(ω)谱的峰值位置随管径增大既可能红移也可能蓝移,管径大于9?(即(8,0)管)之后, TiO2纳米管的光吸收会出现明显的增强。

English Abstract

参考文献 (0)

目录

/

返回文章
返回