Phonon density of states calculatio

Phonon density of states calculation shows that a new TiO2 polymorph with tridymite structure is mechanically stable. Enthalpies of 9 TiO2 polymorphs under different pressure are presented to study the relative stability of the TiO2 polymorphs. Band structures for the TiO2 polymorphs are calculated by density functional theory with generalized gradient approximation and the band energies at high symmetry k-points are corrected using the GW method to accurately determine the band gap. The differences between direct band gap energies and indirect band gap energies are very small for rutile, columbite and baddeleyite TiO2, indicating a quasi-direct band gap character. The band gap energies of baddeleyite (quasi-direct) and brookite (direct) TiO2 are close to that of anatase (indirect) TiO2. The band gap of the newly predicted tridymite-structured TiO2 is wider than the other 8 polymorphs. For optical response calculations, two-particle effects have been included by solving the Bethe-Salpeter equation for Coulomb correlated electron-hole pairs. TiO2 with cotunnite, pyrite, and fluorite structures have optical transitions in the visible light region.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความหนาแน่น phonon อเมริกาคำนวณแสดงว่า polymorph TiO2 ใหม่กับโครงสร้าง tridymite มีกลไก Enthalpies 9 polymorphs TiO2 ภายใต้ความดันต่าง ๆ จะนำเสนอการศึกษาเสถียรภาพญาติของ TiO2 polymorphs คำนวณโครงสร้างวงสำหรับ TiO2 polymorphs โดยทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่นมีประมาณไล่ระดับเมจแบบทั่วไป และมีแก้ไขใช้วิธี GW แม่นยำกำหนดช่องว่างแถบพลังงานวงจุดสมมาตรสูง k- ความแตกต่างระหว่างวงตรงช่องว่างพลังงานทางอ้อมแถบช่องว่างพลังงานมีขนาดเล็กมากสำหรับ rutile, columbite และ TiO2, baddeleyite แสดงอักขระช่องว่างวงตรงกึ่ง พลังงานช่องว่างของวง baddeleyite (ตรง quasi-) และ brookite TiO2 (โดยตรง) อยู่กับที่ของ anatase TiO2 (ทางอ้อม) ช่องว่างวงของ TiO2 tridymite โครงสร้างคาดการณ์ใหม่จะกว้างกว่า polymorphs 8 สำหรับการตอบสนองต่อแสงคำนวณ ยังได้รวมผลกระทบอนุภาคสอง โดยแก้สมการ Bethe Salpeter correlated Coulomb หลุมอิเล็กตรอนคู่ TiO2 ที่ มีโครงสร้าง cotunnite, pyrite และฟลูออไรท์มีช่วงแสงในภูมิภาคอ่อนเห็น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความหนาแน่นของการคำนวณ phonon รัฐแสดงให้เห็นว่า Polymorph TiO2 ใหม่ที่มีโครงสร้าง tridymite มีเสถียรภาพทางกล enthalpies จาก 9 polymorphs TiO2 ภายใต้ความกดดันที่แตกต่างกันนั้นจะมีการศึกษาความมั่นคงของ polymorphs TiO2 โครงสร้างวง polymorphs TiO2 คำนวณโดยความหนาแน่นของทฤษฎีการทำงานที่มีความลาดชันประมาณทั่วไปและพลังงานของวงที่สมมาตรสูง K-จุดมีการแก้ไขโดยใช้วิธีการศึกษาที่จะต้องตรวจสอบช่องว่างแถบ ความแตกต่างระหว่างช่องว่างแถบพลังงานตรงและทางอ้อมช่องว่างแถบพลังงานที่มีขนาดเล็กมากสำหรับ rutile, columbite และ TiO2 baddeleyite แสดงเป็นตัวละครที่ช่องว่างแถบเสมือนโดยตรง ช่องว่างแถบพลังงานของ baddeleyite (เสมือนโดยตรง) และ brookite (โดยตรง) TiO2 อยู่ใกล้กับที่ของแอนาเทส (ทางอ้อม) TiO2 ช่องว่างแถบของ TiO2 tridymite โครงสร้างใหม่คาดว่าจะกว้างกว่าอีก 8 polymorphs สำหรับการคำนวณการตอบสนองต่อแสงผลสองอนุภาคได้รวมโดยการแก้สมการชักรอก-Salpeter เพื่อประจุไฟฟ้าความสัมพันธ์คู่อิเล็กตรอนหลุม TiO2 ด้วย cotunnite, หนาแน่นและโครงสร้าง fluorite มีการเปลี่ยนแสงไฟในพื้นที่ที่มองเห็น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

Phonon ความหนาแน่นของการคำนวณแสดงให้เห็นว่า รัฐใหม่ที่มีโครงสร้างเป็นรูป TiO2 ทริดิไมต์ที่มีกลไก enthalpies 9 ) ให้หมดภายใต้ความดันที่แตกต่างกันจะนำเสนอเพื่อศึกษาเสถียรภาพสัมพัทธ์ของ TiO2 ให้หมด .วงดนตรี ) โครงสร้าง เพื่อให้หมด คำนวณโดยทฤษฎีการทำงานความหนาแน่นความลาดชันประมาณทั่วไปและพลังวงดนตรีที่ k-points สมมาตรสูงจะแก้ไขโดยใช้การศึกษาวิธีการถูกต้องตรวจสอบช่องว่างแถบ . ความแตกต่างระหว่างวงตรงช่องว่างพลังงานและวงดนตรีทางอ้อมช่องว่างพลังงานที่มีขนาดเล็กมากสำหรับรูไทล์โคลัมไบต์ และแบดเดเลย์ไอต์ , TiO2 ,แสดง ความ ตรงช่องว่างแถบตัวอักษร ช่องว่างแถบพลังงานของแบดเดเลย์ไอต์ ( โดยตรง ) และบรูไคต์ ( โดยตรง ) ) จะปิดที่ anatase TiO2 ( อ้อม ) . วงช่องว่างของโครงสร้างใหม่ทำนายทริดิไมต์ ) กว้างกว่าอีก 8 ให้หมด . สำหรับการคำนวณการตอบสนองด้วยแสงสองอนุภาคถูกรวมโดยการแก้สมการของความสัมพันธ์เป็นแซลพีเตอร์หลุมคู่อิเล็กตรอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ cotunnite ไพไรท์ และโครงสร้าง fluorite มีแสงเปลี่ยนในภูมิภาคของแสงที่มองเห็นได้ .