马新国
- 作品数：14 被引量：154H指数：6
- 供职机构：华中科技大学光学与电子信息学院电子科学与技术系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家大学生创新性实验计划项目更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术电子电信化学工程更多>>
- N掺杂锐钛矿TiO_2电子结构的第一性原理研究被引量：67
- 2007年
- 为了研究N掺杂对锐钛矿型TiO2电子结构的影响,进而揭示N掺杂导致锐钛矿型TiO2的禁带宽度变小的机理,对N掺杂TiO2进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究.通过对能带、态密度及电子分布密度图的分析,发现在N掺杂后,N原子与Ti原子在导带区,发生了强烈的相互关联作用,致使Ti原子3d轨道上的电子向N原子2p轨道发生移动,使得导带降低了,从而使得TiO2导带的禁带宽度变小.理论预测可以发生红移现象,与实验结果对比分析,理论与实验基本相符.
- 徐凌唐超群戴磊唐代海马新国
- 关键词：N掺杂电子结构
- 锐钛矿型TiO_2(101)面原子几何及弛豫结构的第一性原理计算被引量：26
- 2006年
- 采用平面波超软赝势方法计算了锐钛矿型TiO2(101)面的表面能和表面原子弛豫结构.首先对TiO2(101)面的6种不同的表面原子终止结构的体系总能量进行了计算,结果表明终止原子为两配位的O原子、次层为五配位的Ti原子的表面结构最为稳定.针对该表面研究了表面能和原子弛豫与模型中原子层数和真空厚度的关系,当原子层数为12层,真空厚度为0.4nm时,表面能收敛度小于0.01Jm2.研究发现:表面上两配位的O原子向里移动约0.0012nm,五配位的Ti原子向里移动约0.0155nm,弛豫后的Ti—O键长发生了较大变化,核外电荷发生了转移,结构趋于稳定.
- 马新国唐超群黄金球胡连峰薛霞周文斌
- 关键词：第一性原理TIO2弛豫
- 锐钛矿型TiO/_2表面的理论研究
- TiO/_2因其独特的物理化学性质,特别是作为光催化氧化剂,具有很高的氧化还原活性,在环境污染治理中有着广泛的应用前景,引起人们广泛关注。锐钛矿型TiO/_2的稳定性比金红石型要差,但是在催化以及光催化领域却比金红石型更...
- 马新国
- 关键词：密度泛函理论硫掺杂
- 文献传递
- 纳米TiO2及衍生物光催化剂改性的第一性原理研究
- 纳米TiO2因有较宽的带隙、化学稳定性好、氧化还原能力强，无毒以及环境友好等优势处于光催化研究中的核心地位。光催化氧化还原反应中，光生电子和空穴分别具有强的还原性和氧化性，但是过宽的带隙仅仅只能吸收紫外光而限制了其应用，...
- 马新国
- 关键词：第一性原理二氧化钛共掺杂电子结构
- 文献传递
- Nb_2O_5掺杂对TiO_2陶瓷性能的影响被引量：7
- 2006年
- 在Nb2O5含量X为0．1～1．5％的范围内，研究了Nb2O5掺杂对TiO2压敏陶瓷电性能的影响。发现x=0．7％的样品显示出最低的压敏电压（Eb=8．57V／mm）以及最高的相对介电常数2．385×10^4。分析认为Nb2O5掺杂的实质是Nb^5＋固溶于TiO2中取代Ti^4＋使晶粒半导化，但掺杂量受晶格畸变作用有一定限制。
- 周文斌唐超群薛霞胡连峰马新国黄金球
- 关键词：TIO2压敏
- Cu-N共掺杂ZnO体系的稳定性,电子结构和磁性的第一性原理研究(英文)被引量：3
- 2010年
- 采用第一性原理框架下的全势缀加平面波方法研究了Cu-N共掺杂的ZnO体系的电子结构和磁学性能。基于总能的计算表明,Cu-N共掺杂体系在基态下具有稳定的铁磁性,这个铁磁性的起源可以利用双交换理论进行解释。同时,电子结构的计算表明,掺杂体系在基态下呈现的是半金属特性。在Zn1-xCuxO1-yNy(x=0.0625,y=0.0625)中体系的总的磁矩为2μB。这些磁矩主要来源于Cu-3d电子和O-2p电子以及N-2p电子的相互作用。
- 梁培马新国
- 关键词：第一性原理电子结构磁性
- 补偿共掺杂锐钛矿型TiO2光催化剂的协同效应
- 马新国缪灵伍莹朱永法
- 关键词：第一性原理光催化TIO2共掺杂
- 锐钛矿型TiO_2(10面本征点缺陷的理论研究被引量：21
- 2008年
- 采用平面波超软赝势方法计算了锐钛矿型TiO2(101)面存在本征空位和间隙点缺陷的几何结构以及缺陷形成能.首先分析了点缺陷对表面结构的影响,发现不同类型缺陷导致缺陷周围原子有不同的位移趋势:O空位的产生导致空位周围的Ti原子向空位外移动,Ti1和Ti2空位的产生均使O1自发地与周围的O原子团聚,Oi原子易被周围的氧原子吸附而成键,而Tii2缺陷几乎对晶格结构没有产生影响.对TiO2(101)面上可能出现的几种点缺陷的形成能进行了计算,结果表明:在还原性气氛下,虽然Tii2和VO1缺陷均容易出现,但Tii2缺陷的形成能比VO1缺陷更低;而在氧化性气氛下,表面的Oi和VTi1缺陷较容易出现.最后,为了比较各种缺陷结构的稳定性,还计算了几种典型表面缺陷的形成焓.
- 马新国江建军梁培
- 关键词：第一性原理TIO2点缺陷
- 过渡金属掺杂钛酸纳米管的电子结构和光学性质研究
- 2010年
- 采用平面波超软赝势方法计算了过渡金属(TM)(Fe,Co或者Ru)掺杂钛酸纳米管的电子结构及光学性质.对TM取代钛酸纳米管层间间隙位H+的几何结构进行优化,发现掺杂对几何结构的影响较大,其中Co或者Ru掺杂的形成能均较低.此外,掺杂的TM与周围的O原子成键,有形成固熔体的趋势.掺杂后的能带结构分析表明:Fe,Co或者Ru掺杂导致钛酸纳米管禁带宽度减小并且于禁带中引入了新的能级,这主要归因于b1g(dx2-y2)及a1g(dz2)态的出现;部分杂质能级处于半填充状态,成为空穴的俘获中心,减少电子和空穴的复合;掺杂后,价带顶向低能方向移动,使价带中形成的空穴氧化性更强.最后,掺杂的钛酸盐纳米管的吸收光谱显示,Ru掺杂的钛酸纳米管导致其在可见光范围内有更强的吸收.
- 乐伶聪马新国唐豪王扬李翔江建军
- 关键词：钛酸盐纳米管掺杂光学性质第一性原理
- 钛酸纳米管光催化剂的改性研究进展被引量：1
- 2010年
- 钛酸纳米管具有高比表面积和光化学稳定性等特点,在光催化领域得到广泛的研究。为了拓宽可见光吸收范围和提高量子产率,需要对其进行改性。本文介绍了金属离子掺杂、贵金属沉积及复合半导体对钛酸纳米管光催化剂的改性研究最新进展,分别从实验制备及掺杂后的光催化特性入手,分析了各种改性方法的作用机理。最后指出了钛酸纳米管改性的进一步研究方向。
- 唐豪马新国乐伶聪刘应菊孙炜鹏
- 关键词：钛酸纳米管光催化剂离子掺杂复合半导体
