Скачиваний:
3
Добавлен:
06.01.2024
Размер:
9.31 Mб
Скачать

Применение наноструктур TiO2

Солнечные батареи

Датчики (влажности, …)

Полевые транзисторы

Оптические приборы

Аноды для литий-ионных аккумуляторов

Мембраны для очистки воды и воздуха

Импланты для медицинских применений

Зонная структура наношнуров TiO2

Фаза рутила

Термовакуумное испарение

CVD

J.-C. Lee et al, Nanotechnology 17, 4317 (2006)

C. A. Chen et al, Nanotechnology 19, 075611 (2008)

Зонная структура наношнуров TiO2

Фаза рутила

Ориентация наношнуров

<110>

J.M. Wu et al, J. Electrochem. Soc. 154, H157 (2007) J. Baik et al, Appl. Phys. Lett. 92, 242111 (2008) J.M. Wu et al, Chem. Phys. Lett. 413, 490 (2005) J.M. Wu et al, Nanotechnology 17, 105 (2006)

J.-C. Lee et al, Nanotechnology 17, 4317 (2006) S. Amin et al, Nanotechnology 18, 445609 (2007)

10 < d < 100 nm

<001>

C. A. Chen et al, Nanotechnology 19, 075611 (2008)

Зонная структура наношнуров TiO2

Фаза рутила

Поверхностная

энергия

γ110 < γ100 < γ011< γ001

Зонная структура наношнуров TiO2

Фаза рутила

Зонная структура наношнуров TiO2

Фаза рутила

0.32

<001> rhomb

0.28

<001> polyhedron

<001> square

0.24

 

0.20

(a)

0.16

(eV/f.u.)

 

20

40

60

80

 

100

 

 

 

unit

1.0

 

 

 

<110> rhomb

 

 

 

 

<110> polyhedron

 

 

 

 

formula

0.6

 

 

 

<110> square

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

per

0.4

(b)

 

 

 

 

 

energy

 

 

 

 

 

 

20

40

60

80

100

120

Total

 

0.8

 

 

 

<110> square

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

<001> rhomb

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

0.2

(c)

 

 

 

 

 

 

 

 

20

40

60

80

 

Нелинейная зависимость полной энергии наношнуров TiO2 в зависимости от числа формульных единиц в элементарной ячейке (или диаметра) :

-бóльшие изменения по энергии

для наношнуров TiO2 с меньшим диаметром;

-полная энергия стремиться к объемным значениям при увеличении диаметра наношнуров TiO2 .

Number of formula units per unit cell

Зонная структура наношнуров TiO2

Фаза рутила

d =2.0 nm d =2.9 nm d =3.9 nm

d =1.1 nm d =2.0 nm d =2.9 nm

Нет

изменений

ширины

запрещенной зоны с изменением диаметра в не зависимости от морфологии наношнуров!!

Зонная структура наношнуров TiO2

Фаза рутила

Ориентация <001>

максимум

валентной

зоны

минимум зоны проводимости

Зонная структура наношнуров TiO2

Фаза рутила

Ориентация <110>

Зонная структура наношнуров TiO2

Фаза рутила

Соседние файлы в папке Лекции Мигас Дмитрий Борисович