銳鈦礦TiO₂（001）（anatase TiO₂（001）,簡(jiǎn)記為ATO）表面因其優(yōu)異的催化活性受到了廣泛的研究。理論計(jì)算結(jié)果表明,ATO表面應(yīng)力導(dǎo)致的晶格畸變可能會(huì)增強(qiáng)該表面的催化活性。因此有必要研究應(yīng)力對(duì)ATO表面結(jié)構(gòu)的影響。本文利用BaTiO₃（001）（簡(jiǎn)記為BTO）與ATO之間存在較大的晶格失配度,將ATO薄膜外延生長(zhǎng)在BTO上從而引入應(yīng)力,研究了存在應(yīng)力情況下的ATO薄膜的結(jié)構(gòu)特征。本文的內(nèi)容劃分如下:第一章介紹了本文的選題背景。首先,簡(jiǎn)要地介紹了二氧化鈦材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用。其次,對(duì)ATO表面結(jié)構(gòu)與缺陷的研究進(jìn)展進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。最后,介紹了應(yīng)力調(diào)控相關(guān)研究的進(jìn)展,尤其是應(yīng)力對(duì)銳鈦礦TiO₂的調(diào)控。第二章主要研究了引入應(yīng)力的ATO薄膜制備。首先,綜述了ATO薄膜制備的進(jìn)展,并據(jù)此分析了用于在ATO中引入應(yīng)力的襯底應(yīng)滿足的條件。其次,詳細(xì)地描述了實(shí)驗(yàn)中生長(zhǎng)在Nb摻雜的SrTi03（001）（簡(jiǎn)記為STO）襯底上用于引入應(yīng)力的BTO薄膜以及后續(xù)生長(zhǎng)的ATO/BTO/STO薄膜的脈沖激... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２通過ＤＦＴ－ＨＳＥ０６方法得到的⑻金紅石相，（ｂ）銳鈦礦相和（ｃ）板鈦礦相Ｔｉ０２的能帶結(jié)??構(gòu)

?此外還可以看到Ｔｉ?３ｄ貢獻(xiàn)的導(dǎo)帶部分明顯地分成了兩個(gè)獨(dú)立的亞能帶。這??種分裂可以從晶體場(chǎng)理論來理解：從圖１．１中晶體的表示可知，Ｔｉ０２的晶體可以??表示為Ｔｉ在中心，以０為頂點(diǎn)的“Ｔｉ０６”扭折八面體單元；在八面體的晶體場(chǎng)??中，中心Ｔｉ離子的５個(gè)未占據(jù)的３ｄ軌道主要劈裂成兩個(gè)部分，一是具有ｄｘｖ和??如軌道特征的雙重簡(jiǎn)并ｅｇ型軌道，二是能量更低的具有ｄｘｙ、ｄｙｚ和ｄｘｚ型軌道特??征的ｔ２ｇ型軌道。圖１．４表示銳鈦礦Ｔｉ〇２的分子軌道圖，直觀的展現(xiàn)了晶體場(chǎng)劈??裂作用下的分子軌道。??主要由０?２ｐ貢獻(xiàn)的價(jià)帶可以從另一種晶體表示方式來理解：以Ｔｉ為中心，??其對(duì)周圍的０是６配位的；而以０為中心，其對(duì)周圍的Ｔｉ是３配位的。０２ｐ的??能帶劈裂即來自平面型“〇Ｔｉ３”單元產(chǎn)生的ｓｐ２雜化。０離子的？！（和ｐｙ軌道和Ｔｉ??離子形成ａ雜化態(tài)，并位于價(jià)帶邊稍下方的位置［６］。價(jià)帶頂則是由ｐｚ型的孤對(duì)電??子ｔｉ軌道組成。金紅石相與銳鈦礦相以０原子為中心的“ＯＴｉ３”平面單元形狀??存在差異

?此外還可以看到Ｔｉ?３ｄ貢獻(xiàn)的導(dǎo)帶部分明顯地分成了兩個(gè)獨(dú)立的亞能帶。這??種分裂可以從晶體場(chǎng)理論來理解：從圖１．１中晶體的表示可知，Ｔｉ０２的晶體可以??表示為Ｔｉ在中心，以０為頂點(diǎn)的“Ｔｉ０６”扭折八面體單元；在八面體的晶體場(chǎng)??中，中心Ｔｉ離子的５個(gè)未占據(jù)的３ｄ軌道主要劈裂成兩個(gè)部分，一是具有ｄｘｖ和??如軌道特征的雙重簡(jiǎn)并ｅｇ型軌道，二是能量更低的具有ｄｘｙ、ｄｙｚ和ｄｘｚ型軌道特??征的ｔ２ｇ型軌道。圖１．４表示銳鈦礦Ｔｉ〇２的分子軌道圖，直觀的展現(xiàn)了晶體場(chǎng)劈??裂作用下的分子軌道。??主要由０?２ｐ貢獻(xiàn)的價(jià)帶可以從另一種晶體表示方式來理解：以Ｔｉ為中心，??其對(duì)周圍的０是６配位的；而以０為中心，其對(duì)周圍的Ｔｉ是３配位的。０２ｐ的??能帶劈裂即來自平面型“〇Ｔｉ３”單元產(chǎn)生的ｓｐ２雜化。０離子的？�。ê停穑壍篮停裕�??離子形成ａ雜化態(tài)，并位于價(jià)帶邊稍下方的位置［６］。價(jià)帶頂則是由ｐｚ型的孤對(duì)電??子ｔｉ軌道組成。金紅石相與銳鈦礦相以０原子為中心的“ＯＴｉ３”平面單元形狀??存在差異

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3131670