| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| ACKNOWLEDGEMENTS | 第8-16页 |
| CHAPTER 1 INTRODUCTION | 第16-29页 |
| ·Background | 第16-22页 |
| ·Motivation | 第22-24页 |
| ·Literature review | 第24-28页 |
| ·Alumina substrate | 第24-25页 |
| ·First-principles study on alumina | 第25-27页 |
| ·First-principles study on strained crystal | 第27-28页 |
| ·Outline and organization | 第28-29页 |
| CHAPTER 2 DENSITY FUNCTIONAL THEORY AND CASTEP IMPLEMENTATION | 第29-61页 |
| ·Density Functional Formalism | 第30-37页 |
| ·Schr?dinger equation and wavefunctions | 第30页 |
| ·Born-Oppenheimer approximation | 第30-32页 |
| ·Hohenberg-Kohn Theorem | 第32-34页 |
| ·Kohn-Sham equations | 第34-37页 |
| ·Approximation for the exchange-correlation energy | 第37-40页 |
| ·Local density approximation | 第37-38页 |
| ·Generalized Gradient Approximation | 第38-40页 |
| ·Pseudopotentials | 第40-46页 |
| ·Norm-conserving pseudopotentials (NCPP) | 第42-44页 |
| ·Ultrasoft pseudopotentials (USPP) | 第44-46页 |
| ·Solution approaches for Kohn-Sham equation | 第46-54页 |
| ·Bloch’s theorem | 第46-47页 |
| ·Plane-wave (PW) basis set | 第47-49页 |
| ·K-point sampling | 第49页 |
| ·Minimization for Kohn-Sham equation | 第49-53页 |
| ·Self-consistency | 第53-54页 |
| ·CASTEP implementation | 第54-61页 |
| ·Geometry optimization | 第56-59页 |
| ·Optical properties | 第59-61页 |
| CHAPTER 3 STRUCTURAL, ELECTRONIC AND OPTICAL PROPERTIES OF ALUMINA POLYMORPHS | 第61-87页 |
| ·Model and Calculation detail | 第61-64页 |
| ·Crystal structure | 第61-63页 |
| ·Calculation detail | 第63-64页 |
| ·Result and Discussion | 第64-85页 |
| ·Structural property | 第64-66页 |
| ·Mulliken population | 第66-67页 |
| ·Electronic band structure | 第67-77页 |
| ·Optical property | 第77-85页 |
| ·Summary | 第85-87页 |
| CHAPTER 4 STRUCTURAL, ELECTRONIC AND OPTICAL PROPERTIES OF ALUMINA POLYMORPHS UNDER HYDROSTATIC PRESSURE | 第87-98页 |
| ·Structural property | 第87-90页 |
| ·Mulliken population | 第90-92页 |
| ·Electronic band structure | 第92-94页 |
| ·Optical properties | 第94-96页 |
| ·Summary | 第96-98页 |
| CHAPTER 5 CONCLUSIONS | 第98-101页 |
| ·Conclusions | 第98-100页 |
| ·Alumina properties under 0 pressure | 第98-99页 |
| ·Alumina properties under hydrostatic pressure | 第99-100页 |
| ·Suggestions for Future Work | 第100-101页 |
| Reference | 第101-110页 |
