Co、Ru掺杂钛酸盐纳米管电子结构与光学性质探讨(doc6页)

1、信息技术导论论文题目：专业班级：学号：姓名：联系方式：EST2011级信息技术导论课程论文要求为了规范论文格式，帮助同学们更好地整理学习思路，展示 学习成果，下面将课程论文的要求陈述如下：(1)论文主题必须与信息技术导论课程相关，主题明确， 条理清楚(2)论文格式规范(见论文模板)(3)论文字数在2000字以上(4)提交时间：1月4日晚七点之前上交，以班为单位。提交方式：以班为单位收齐后交给姜导，电子档自己保留(5)自己独立完成课程论文写作，不要抄袭他人论文；凡发 现抄袭情况，该门课程成绩不及格，并要求重写。附件：论文格式第一、题目：应准确概括整篇论文的核心内容，简明扼要，一般不宜 超过20字

2、。第三、中文摘要：200字左右，简要叙述论文的主要内容，结论及自 己的见解。第四、关键词：35个。第五、正文：要求观点鲜明，语言流畅，论据可靠、论证严密。第六、参考文献：不少于10篇，一般列于正文之后，格式按物理 学报格式要求来做。具体可参看物理学报官网要求 &child=0&is_three_menu=0附：1.提交打印稿，打印稿一律用 A4打印纸。论文题目为三号字；正文字体 一律用宋体小四号字，白底黑字，一级标题用四号字，加黑；二级标题用小四宋 体字，加黑；一般不要设三级标题；行间距正文为 1.25倍；各级标题和正文问 的间距要适当大一些(1.5倍行距)。具体参考下面的论文

3、格式参考模板C。Ru 掺杂钛酸盐纳米管电子结构和光学性质的研究 »02 .打印稿均得装订成册；要求另加封面，封面上必须注明个人信息，包括： 课程名称、论文题目、论文提交者的姓名、班级、学号，以上信息一目了然。论 文封面按第一页模板来写3 .注意论文中的公式、符号等，不允许直接复制，会造成符号混乱。用公 式编辑器或者截图。论文格式参考模板Co Ru掺杂钛酸盐纳米管电子结构和光学性质的研究乐伶聪，王婷婷，杨磊，刘源，姚洁，徐莎（华中科技大学电子科学与技术系，武汉 430074 ）采用平面波超软震势方法计算了钛酸盐纳米管掺杂过渡金属（Co,Ru）的电子结构及其光学性质。首先对掺杂钛酸盐纳米

4、管进行结构优化，确定其晶格参数。然后对其电子结构，包括能带结构及态密度图进行分析，计算表明C6 Ru的掺入导致 HTisQ禁带中引入了新的能级，从而导致吸收光谱的红移现象。研究发现，12g态在红移现象中起了重要的作用。最后，给出了掺杂的钛酸盐纳米管的吸收光谱， 可以直观地了解钛酸盐纳米管掺杂后其光学性 质的改变。由此可以看出，掺杂后的钛酸盐纳米管在可见光催化领域内拥有广泛应用前景。关键词：钛酸盐纳米管，过渡金属掺杂，光学性质，第一性原理计算PACC 7125, 7115H, 7115A, 78401 .引言TiO2是一种重要的宽禁带半导体材料，因其具有优异的光电和催化性能，且结构稳定、廉价，使

5、其在光催化技术和染敏太阳能电池、稀磁半导体等领域被广泛的研究应用io由于TiO2禁带宽度过大，只能有效吸收太阳光中的紫外（入387nm部分，因此人们便对其进行掺杂处理，包括过渡金属以及非金属元 素等掺杂来减小其禁带宽度。张勇等人 用对锐钛矿型TiO2进行Fe元素的掺杂， 发现Fe掺杂将导致TiO2电子局域能级的出现及禁带变窄，进而导致吸收光谱红 移。Hideyuki Kamisaka等人7将C元素掺入到TiO2中，同样会于禁带中引入杂 志能级，有助于可见光的吸收。止匕外，如果将TiO2做成纳米管状8-10,可以极大地增大其比表面积，亦可提高其光催化能力。2 .计算方法与物理模型本文计算采用了基

6、于密度泛函理论（DFT的平面波震势方法。采用CASTEP 软件完成。图 1 结构模型(a)H 2Ti3O 和(b)CoHTi 6。43 .结果与分析3.1. 几何结构Zhang等人21已经研究了 H2Ti 3。的各种可能的亚稳态结构，并确定了能量最 低时的品格参数，如表1所示。在几何优化的过程中，为了节约计算时间，我们 是将H2Ti 3。的品格常数固定来进行的。这对于我们后面的分析不会引入太大的 误差。优化后的原子坐标如表1所示。表1优化后的CoHTi6O14及RuHTi6O14的各原子分数坐标CouvwH0.29470.25380.2184O0.18880.22510.1654O0.1676

7、0.24710.4678O0.46120.49300.6354O0.27980.26070.86273.2. 电子结构在计算过渡金属掺杂钛酸盐纳米管时，分析的数据均为由理论计算得出的结果进行导带相对价带向上平移0.3eV的剪刀算符操作后的修正数据。能带图如图2。从能带图中可以明显看出，HTi3。，CoHTi6O14 RuHTi6O14等均为间接带隙结构。(a)(b)图2 H2Ti3O7的(a)电子能带结构和(b)态密度3.3. 光学性质禁带宽度的改变并不是改变 H2Ti 3。光吸收过程的唯一因素，为了进一步分 析过渡金属掺杂对HTi 3。可见光吸收的影响，本文在电子结构分析的基础上计 算了纯H

8、Ti 3。及掺杂后的光学性质。(a)(b)图 3 光吸收谱(a) HTi3Q 和(b)CoHTi 6。44.结论本文主要给出了利用第一性原理计算 HTi 30及掺入过渡金属Co Ru后H2Ti 3O 的能带结构、态密度图以及光学性质等。通过比较纯的HTi 3。与掺杂后的HTi3。 的能带结构及态密度图的不同，得出过渡金属 Co Ru掺杂会减小HTi 30的禁带 宽度及于禁带中引入新的杂志能级，且这种改变分别是由过渡金属的d (eg)和d (t2g)所导致的。同时还研究了掺杂后的HTi3。的吸收光谱。与未掺杂HTi30 相比，发现其对可见光的吸收能力显著增强，达到了预期效果。【补充说明】1、中文

9、文章请严格按此格式编写，进一步要求请参考物理学报网页 2、文中数据一般建议最多只保留到 4位小数。图表注意大小、格式，务必对比明显、清晰、美观。一般图表各自不要超过4个，全文控制在6页A4文档左右，行文尽量少用第一人称等口语化表达。3、参考文献采用 菜单插入，引用-尾注，格式为数字1,2,3。完成后请参 考本文档格式修改，务必与将投稿期刊要求保持一致。管理文献建议采用 EndNote / NoteExpress 等软件，请 google 之。4、请根据工作内容选择合适期刊，切勿一稿多投。投稿前请一定阅读期刊 投稿须知。请尤其注意署名、单位、致谢等内容，必要时请联系指导老师。5、感谢乐伶聪同学的

10、样稿。参考文献读一本好书，就是和许多高尚的人谈话读书时，我愿在每一个美好思想的面前停留，就像在每一条真理面前停留一样。书籍是在时代的波涛中航行的思想之船，它小心翼翼地把珍贵的货物运 送给一代又一代。好的书籍是最贵重的珍宝是唯一不死的东西。书籍使人们成为宇宙的主人。书中横卧着整个过去的灵书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。书籍把我们 引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料。&不敢妄为些子事，只因曾读数行书。陶宗义我并没有什么方法，只是对于一件事情很长时间很热心地去考虑罢了。只要愿意学习，就一定能够学会一个爱书的人，他必定不致缺少一个忠实的朋友一个良好的导师一个可爱的伴侣 一个优婉的安慰者。读书当将破万卷；求知不叫一疑存。读书如吃饭，善吃者长精神，不善吃者长疾瘤。读书不趁早，后来徒悔懊。读书是易事，思索是难事，但两者缺一，便全无用处。读书何所求？各以通事理。伟大的成绩和辛勤劳动是成正比例的，有一分劳动就有一分收获，日积月累，从少到多，奇迹就可以创造出来。敏而好学，不耻下问。不学，则不明古道，而能政治太 平者未之有也。i Fujis