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TiO2缺陷态、双掺杂TiO2以及有机金属卤化物钙钛矿材料的微观结构、电子结构和光学特性的第一性原理研究

中文摘要第7-10页
英文摘要第10-13页
第一章 绪论第14-43页
    1.1 引言第14-15页
    1.2 TiO_2的基本结构和物化特性第15-16页
    1.3 TiO_2的光催化基本原理和光催化制氢第16-19页
        1.3.1 TiO_2的光催化基本原理第16-17页
        1.3.2 TiO_2的光催化制氢第17-19页
    1.4 TiO_2的光催化技术的应用第19-22页
        1.4.1 TiO_2光催化技术在治理环境污染物方面的应用第19-21页
        1.4.2 TiO_2光催化技术在能源方面的应用第21-22页
    1.5 半导体材料TiO_2催化性能改良研究第22-29页
        1.5.1 贵金属沉积第22-23页
        1.5.2 表面光敏化第23页
        1.5.3 复合半导体第23-24页
        1.5.4 掺杂改性研究第24-29页
    1.6 有机金属卤化物钙钛矿CH_3NH_3PbI_3材料的结构特性和应用第29-31页
        1.6.1 CH_3NH_3PbI_3材料的晶体结构第29-30页
        1.6.2 CH_3NH_3PbI_3材料的特性和应用第30-31页
    1.7 CH_3NH_3PbX_3的研究进展第31-33页
    1.8 本文选题依据和内容安排第33-36页
    1.9 参考文献第36-43页
第二章 第一性原理方法简介第43-57页
    2.1 引言第43-44页
    2.2 基于波函数方法对多粒子体系Schrodinger方程的简化第44-48页
        2.2.1 绝热近似(Born-Oppenheimei近似)第44-46页
        2.2.2 Hartree-Fork近似第46-48页
    2.3 密度泛函理论第48-55页
        2.3.1 Hohenberg-Kohn定理第49页
        2.3.2 Kohn-Sham方程第49-51页
        2.3.3 交换关联能第51-53页
        2.3.4 自洽求解KS方程第53页
        2.3.5 赝势平面波方法第53-55页
    2.4 VASP软件包第55-56页
    2.5 参考文献第56-57页
第三章 具有不同缺陷的金红石型TiO_2的电子结构和光学性质第57-71页
    3.1 引言第57-58页
    3.2 模型构建和计算方法第58-60页
        3.2.1 模型构建第58-59页
        3.2.2 计算方法和具体参数设计细节第59-60页
    3.3 计算结果与讨论第60-66页
        3.3.1 优化的几何结构第60-61页
        3.3.2 缺陷形成能第61-62页
        3.3.3 电子结构第62-65页
        3.3.4 光学性质第65-66页
        3.3.5 讨论第66页
    3.4 本章小结第66-68页
    3.5 参考文献第68-71页
第四章 双掺杂锐钛矿型TiO_2的电子结构和光学性质第71-104页
    4.1 C和Nb掺杂锐钛矿型TiO_2的电子结构和光学性质的研究第71-86页
        4.1.1 引言第71-73页
        4.1.2 模型构建和计算方法第73-75页
            4.1.2.1 模型构建第73-75页
            4.1.2.2 计算方法和具体参数设计细节第75页
        4.1.3 计算结果与讨论第75-86页
            4.1.3.1 优化的几何结构第75-78页
            4.1.3.2 缺陷形成能第78-79页
            4.1.3.3 电子结构第79-82页
            4.1.3.4 光学特点第82-83页
            4.1.2.5 Hubbard U的影响效应第83-86页
    4.2 Mo和C掺杂锐钛矿型TiO_2的电子和光学性质的研究第86-98页
        4.2.1 引言第86-88页
        4.2.2 模型构建和计算方法第88-90页
            4.2.2.1 模型构建第88-89页
            4.2.2.2 计算方法和具体参数设计细节第89-90页
        4.2.3 计算结果与讨论第90-98页
            4.2.3.1 优化的几何结构第90-91页
            4.2.3.2 电子结构第91-95页
            4.2.3.3 光学特性第95-96页
            4.2.3.4 Hubbard U的影响效应第96-98页
    4.3 本章小结第98-100页
    4.4 参考文献第100-104页
第五章 有机金属卤化物CH_3NH_3XI_3(X=Pb, Bi, Mn, Fe)电子结构和光学性质第104-119页
    5.1 引言第104-105页
    5.2 模型构建和计算方法第105-106页
        5.2.1 模型构建第105-106页
        5.2.2 计算方法和具体参数设计细节第106页
    5.3 计算结果与讨论第106-116页
        5.3.1 优化的几何结构第106-109页
        5.3.2 电子结构第109-115页
        5.3.3 光学特性第115-116页
    5.4 本章小结第116-117页
    5.5 参考文献第117-119页
第六章 总结与展望第119-122页
    6.1 总结第119-120页
    6.2 展望第120-122页
博士期间发表论文目录第122-123页
致谢第123-124页

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