無機納米材料表面及界面的理論研究.pdf

1、材料的表面和界面對材料和器件的服役性能有著極其重要的影響。這種影響對于納米材料而言顯得尤為突出，因為納米材料有著豐富的表面和界面。材料的表面和界面影響著材料和器件整體的諸如化學反應活性、光學、電學、磁學和力學方面的性質。本文采用第一性原理中的密度泛函理論研究了納米材料表面和界面對其性能的影響，這對于提高納米材料的性能有著重要意義。
　　一、氫鈍化TiO2納米晶對其光學性能的影響。我們采用DFT+U的方法討論了只用氫鈍化表面氧原子及

2、鈍化表面所有原子時的氫原子吸附能，發(fā)現(xiàn)氫原子優(yōu)先吸附在氧原子上，這與XPS能譜結果相符。態(tài)密度（DOS）圖譜顯示在導帶底以下約1eV處出現(xiàn)了相應的電子態(tài)。這解釋了實驗上觀察到的氫處理過的TiO2納米晶光學吸收邊紅移至近紅外區(qū)的現(xiàn)象。我們的結果對于通過氫化來提高TiO2的光催化活性具有重要意義。
　　二、Graphene/Si的接觸界面。我們研究了Graphene在Si（111）表面上的結合情況，發(fā)現(xiàn)Graphene可以與Si表面的