| 中文摘要 | 第11-14页 |
| ABSTRACT | 第14-16页 |
| 第一章 绪论 | 第17-26页 |
| 1.1 引言 | 第17页 |
| 1.2 二氧化钛带隙的实验测量 | 第17-18页 |
| 1.3 二氧化钛的缺陷态 | 第18-19页 |
| 1.4 掺杂的二氧化钛 | 第19-20页 |
| 1.5 本文研究内容和研究意义 | 第20-22页 |
| 参考文献 | 第22-26页 |
| 第二章 理论背景与研究方法 | 第26-37页 |
| 2.1 密度泛函理论 | 第26-30页 |
| 2.1.1 密度泛函理论的发展历史 | 第26-27页 |
| 2.1.2 交换相关泛函 | 第27-29页 |
| 2.1.2.1 局域密度近似 | 第27页 |
| 2.1.2.2 广义梯度近似 | 第27-28页 |
| 2.1.2.3 杂化泛函 | 第28-29页 |
| 2.1.3 DFT+U方法 | 第29-30页 |
| 2.1.4 密度泛函理论的局限性 | 第30页 |
| 2.2 多体格林函数方法 | 第30-35页 |
| 2.2.1 理论框架 | 第30-31页 |
| 2.2.2 单粒子格林函数 | 第31-33页 |
| 2.2.3 双粒子格林函数 | 第33-35页 |
| 参考文献 | 第35-37页 |
| 第三章 含缺陷的金红石(110)表面的电子结构 | 第37-67页 |
| 3.1 研究背景 | 第37-38页 |
| 3.2 实验方法 | 第38-53页 |
| 3.2.1 模型构建 | 第38-45页 |
| 3.2.1.1 金红石(110)表面 | 第38-40页 |
| 3.2.1.2 缺陷构型 | 第40-41页 |
| 3.2.1.3 体内极化子 | 第41-43页 |
| 3.2.1.4 表面极化子 | 第43-44页 |
| 3.2.1.5 模型厚度 | 第44-45页 |
| 3.2.2 GW方法 | 第45-46页 |
| 3.2.3 GW计算收敛性 | 第46-52页 |
| 3.2.3.1 真空层厚度的收敛测试 | 第46-47页 |
| 3.2.3.2 Band summation的收敛性测试 | 第47-48页 |
| 3.2.3.3 K点的收敛性测试 | 第48-50页 |
| 3.2.3.4 剪刀常数对GW电子结构的影响 | 第50-52页 |
| 3.2.4 自洽的GW方法 | 第52-53页 |
| 3.3 计算结果 | 第53-57页 |
| 3.3.1 完美二氧化钛体相与表面的计算 | 第53-54页 |
| 3.3.2 氧缺失的(110)表面 | 第54页 |
| 3.3.3 氢化的(110)表面 | 第54-56页 |
| 3.3.4 极化子 | 第56页 |
| 3.3.5 间隙钛的(110)表面 | 第56-57页 |
| 3.4 讨论 | 第57-60页 |
| 3.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 参考文献 | 第61-67页 |
| 第四章 锐钛矿缺陷态的准粒子能带结构 | 第67-78页 |
| 4.1 研究背景 | 第67-68页 |
| 4.2 计算细节 | 第68-70页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第70-74页 |
| 4.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 第五章 碳掺杂的二氧化钛(110)表面的电学性质与光学性质 | 第78-94页 |
| 5.1 研究背景 | 第78-79页 |
| 5.2 计算方法 | 第79-82页 |
| 5.2.1 模型构建 | 第79-81页 |
| 5.2.2 GW方法 | 第81-82页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第82-89页 |
| 5.3.1 构型及稳定性 | 第82-83页 |
| 5.3.2 能带结构与激发态性质 | 第83-89页 |
| 5.4 本章小结 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 结论与展望 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95-96页 |
| 攻读博士期间发表的论文 | 第96-97页 |
| 附录缩写 | 第97-98页 |
| 附件 | 第98-109页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第109页 |