| 目录 | 第1-8页 |
| Contents | 第8-11页 |
| 中文摘要 | 第11-15页 |
| Abstract | 第15-21页 |
| 符号说明 | 第21-22页 |
| 第一章 绪论 | 第22-36页 |
| ·引言 | 第22页 |
| ·宽禁带半导体的自旋电子学性质及应用 | 第22-26页 |
| ·自旋电子学和稀磁半导体 | 第22-24页 |
| ·d~0磁性半导体 | 第24-26页 |
| ·宽禁带半导体材料在光催化领域的应用 | 第26-28页 |
| ·半导体光催化的基本原理 | 第26-27页 |
| ·宽禁带半导体光催化存在的问题和解决方法 | 第27-28页 |
| ·本论文涉及的宽禁带半导体及其性质 | 第28-32页 |
| ·金刚石 | 第28-29页 |
| ·碳化硅 | 第29-30页 |
| ·二氧化钛 | 第30-31页 |
| ·氮化镓 | 第31页 |
| ·钛酸锶 | 第31-32页 |
| ·本论文的主要研究内容 | 第32-36页 |
| ·宽禁带半导体的表面磁性 | 第32-33页 |
| ·宽禁带半导体的掺杂改性 | 第33-36页 |
| 第二章 密度泛函理论 | 第36-50页 |
| ·Born-Oppenheimer近似 | 第36-37页 |
| ·Hartree-Fock近似 | 第37-39页 |
| ·电子密度 | 第39-40页 |
| ·密度泛函理论 | 第40-43页 |
| ·Thomas-Fermi模型 | 第40-41页 |
| ·Hohenberg-Kohn定理 | 第41页 |
| ·Kohn-Sham方程 | 第41-43页 |
| ·交换相关泛函(Correlation exchange functional) | 第43-45页 |
| ·局域密度近似(Local Density Approximation,LDA) | 第43-44页 |
| ·广义梯度近似(Generalized Gradient Approximation,GGA) | 第44-45页 |
| ·轨道泛函LDA(GGA)+U | 第45页 |
| ·杂化密度泛函(Hybrid Density Functional) | 第45页 |
| ·平面波和赝势方法 | 第45-48页 |
| ·平面波方法 | 第46-47页 |
| ·赝势方法 | 第47-48页 |
| ·自旋限制与非限制计算 | 第48页 |
| ·密度泛函理论的修正与扩展 | 第48-49页 |
| ·本文采用的密度泛函理论计算软件包 | 第49-50页 |
| 第三章 金刚石表面不同几何和拓扑结构的悬挂键诱导的磁性 | 第50-66页 |
| ·研究背景 | 第50-51页 |
| ·研究方法 | 第51-52页 |
| ·结果和讨论 | 第52-61页 |
| ·几何结构、电子结构和磁性 | 第52-59页 |
| ·(001)表面 | 第56-57页 |
| ·(011)表面 | 第57-58页 |
| ·(111)表面 | 第58-59页 |
| ·悬挂键之间的相互作用及局域磁矩之间的耦合机理 | 第59-61页 |
| ·(001)表面 | 第59页 |
| ·(011)和(111)表面 | 第59-60页 |
| ·(011)和(111)-(2×1)表面 | 第60-61页 |
| ·小结 | 第61-66页 |
| 第四章 碳化硅纳米片厚度调控磁性转变 | 第66-74页 |
| ·研究背景 | 第66-67页 |
| ·研究方法 | 第67页 |
| ·结果和讨论 | 第67-73页 |
| ·几何结构 | 第67-69页 |
| ·自旋极化来源和磁性基态 | 第69-71页 |
| ·磁性随厚度的变化 | 第71页 |
| ·应力对磁性的影响 | 第71-73页 |
| ·小结 | 第73-74页 |
| 第五章 单元素掺杂对二氧化钛能带结构及性质的调控规律 | 第74-88页 |
| ·研究背景 | 第74-75页 |
| ·第四主族元素掺杂TiO_2的稳定性、电子结构和相关性质 | 第75-84页 |
| ·计算方法 | 第76页 |
| ·结果和讨论 | 第76-84页 |
| ·形成能 | 第76-78页 |
| ·电子结构与性质 | 第78-81页 |
| ·光催化分解水方面应用的预测 | 第81-84页 |
| ·结论 | 第84页 |
| ·杂质缺陷对TiO_2能带结构及其性质的调控规律 | 第84-86页 |
| ·小结 | 第86-88页 |
| 第六章 共掺对宽禁带半导体能带结构及性质的协同调控规律 | 第88-100页 |
| ·研究背景 | 第88-89页 |
| ·钒、氧共掺对氮化镓能带结构及其性质的协同调控规律 | 第89-97页 |
| ·研究方法 | 第90-91页 |
| ·结果与讨论 | 第91-97页 |
| ·几何结构和形成能 | 第91-92页 |
| ·电子结构与性质 | 第92-97页 |
| ·结论 | 第97页 |
| ·共掺对SrTiO_3能带结构及其性质的协同调控规律 | 第97-99页 |
| ·小结 | 第99-100页 |
| 第七章 总结与展望 | 第100-104页 |
| ·总结 | 第100-101页 |
| ·创新点 | 第101-102页 |
| ·展望 | 第102-104页 |
| 参考文献 | 第104-112页 |
| 致谢 | 第112-114页 |
| 相关论文目录及获奖等 | 第114-120页 |
| 1. 论文目录 | 第114-118页 |
| 2. 会议和报告 | 第118页 |
| 3. 获奖情况 | 第118-119页 |
| 4. 参与学科建设情况 | 第119页 |
| 5. 参与科研项目 | 第119-120页 |
| 附录 攻读博士学位期间所发表的英文论文(原文) | 第120-127页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第127页 |
