دانشکده فیزیک

آگهی دفاع از رساله دکتری

عنوان:

خواص الکترونی و نوری نانوساختار های دی اکسید تیتانیوم با محاسبات اصول اولیه

نام دانشجو : سیده سمانه عطایی

رشته:  فیزیک – حالت جامد

نام استاد راهنما : دکتر محمدرضا محمدی زاده

زمان : دوشنبه 6 شهریور ماه 1396 ساعت 8 صبح

مکان : سالن سخنرانی دانشکده فیزیک

چکیده:

در بین سه پلی مرف پایدار برای دی اکسیدتیتانیوم (روتایل، آناتیس و بروکایت)، آناتیس فعالیت فوتوکاتالیستی بیشتری نشان می دهد. مقدار گاف انرژی این نیمه هادی حدود eV 3 است که باعث می شود تنها بخشی از انرژی خورشید (تقریباً 5%) را جذب نماید. همچنین بزرگ بودن مقدار گاف انرژی TiO2 باعث می شود که بازدهی سلول های خورشیدی متشکل از TiO2 کاهش یافته و فعالیت فوتوکاتالیستی فازهای مختلف این ماده کاهش یابد.
طیف جذب محاسبه شده در این پژوهش برای کپه ی دی اکسیدتیتانیوم هیدروژن دهی شده (با غلظت زیاد) نشان دهنده ی افزایش جذب در ناحیه ی مرئی و مادون قرمز است. همچنین حضور اکسایتون های غیرجایگزیده در ناحیه ی فرابنفش در این سیستم ها منجر به کاهش نرخ بازترکیب الکترون-حفره و احتمال افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی آن می شود. محاسبات ساختار الکترونی نشان می دهد که غلظت های مختلف هیدروژن و نیز انواع گوناگون آن (به صورت ناخالصی بین جایگاهی یا جایگزین شده در مکان تهی جایی اکسیژن) در حالت خنثی یا یونیزه شده منجر به رفتار الکترونی متفاوت می شود.