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华中科技大学光学与电子信息学院2014—2015学年度《信息技术导论》课程论文

《信息技术导论》

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华中科技大学光学与电子信息学院2014—2015学年度《信息技术导论》课程论文

光电信息学院2014级《信息技术导论》课程论文要求

为了规范论文格式，帮助同学们更好地整理学习思路，展示学习成果，下面将课程论文的要求陈述如下：

（1） 论文主题必须与《信息技术导论》课程相关，主题明确，

条理清楚

（2） 论文格式规范（见论文模板） （3） 论文正文字数在2000字以上

（4） 提交时间及提交方式：2014年1月20日晚九点之前以班

级为单位上交纸质档，光电专业给滕导，电子、集成、微电子专业给秦导（韵苑十二栋107），电子档自己保留，电子档自己保留

（5） 自己独立完成课程论文写作，不要抄袭他人论文；凡发

现抄袭情况，该门课程成绩不及格，并要求重写。

附件：论文格式

第一、题目：应准确概括整篇论文的核心内容，简明扼要，一般不宜超过20字。

第三、中文摘要：200字左右，简要叙述论文的主要内容，结论及自己的见解。

第四、关键词：3－5个。

第五、正文：要求观点鲜明，语言流畅，论据可靠、论证严密。 第六、参考文献：不少于5篇，一般列于正文之后，格式按《物理学报》格式要求来做。具体可参看《物理学报》官网要求

http://wulixb.iphy.ac.cn/cn/ch/common_item.aspx?parent_id=3&menu_id=88&flag=1

&child=0&is_three_menu=0

附：1．提交打印稿，打印稿一律用A4打印纸。论文题目为三号字；正文字体一律用宋体小四号字，白底黑字，一级标题用四号字，加黑；二级标题用小四宋体字，加黑；一般不要设三级标题；行间距正文为1.25倍；各级标题和正文间的间距要适当大一些（1.5倍行距）。

具体参考下面的论文格式参考模板《Co、Ru掺杂钛酸盐纳米管电子结构和光学性质的研究》。

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2．打印稿均得装订成册；要求另加封面，封面上必须注明个人信息，包括：课程名称、论文题目、论文提交者的姓名、班级、学号，以上信息一目了然。论文封面按第一页模板来写

3．注意论文中的公式、符号等，不允许直接复制，会造成符号混乱。用公式编辑器或者截图。

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论文格式参考模板

Co、Ru掺杂钛酸盐纳米管电子结构和光学性质的研究

乐伶聪，王婷婷，杨磊，刘源，姚洁，徐莎 （华中科技大学 电子科学与技术系，武汉 430074）

采用平面波超软赝势方法计算了钛酸盐纳米管掺杂过渡金属（Co,Ru）的电子结构及其光学性质。首先对掺杂钛酸盐纳米管进行结构优化，确定其晶格参数。然后对其电子结构，包括能带结构及态密度图进行分析，计算表明Co、Ru的掺入导致H2Ti3O7禁带中引入了新的能级，从而导致吸收光谱的红移现象。研究发现，t2g态在红移现象中起了重要的作用。最后，给出了掺杂的钛酸盐纳米管的吸收光谱，可以直观地了解钛酸盐纳米管掺杂后其光学性质的改变。由此可以看出，掺杂后的钛酸盐纳米管在可见光催化领域内拥有广泛应用前景。

关键词：钛酸盐纳米管，过渡金属掺杂，光学性质，第一性原理计算 PACC：7125，7115H，7115A，7840

1. 引言

TiO2是一种重要的宽禁带半导体材料，因其具有优异的光电和催化性能,且结构稳定、廉价，使其在光催化技术和染敏太阳能电池、稀磁半导体等领域被广泛的研究应用[i]。由于TiO2禁带宽度过大，只能有效吸收太阳光中的紫外（λ<387nm）部分，因此人们便对其进行掺杂处理，包括过渡金属以及非金属元素等掺杂来减小其禁带宽度。张勇等人[ii]对锐钛矿型TiO2进行Fe元素的掺杂，发现Fe掺杂将导致TiO2电子局域能级的出现及禁带变窄，进而导致吸收光谱红移。Hideyuki Kamisaka等人[7]将C元素掺入到TiO2中，同样会于禁带中引入杂志能级，有助于可见光的吸收。此外，如果将TiO2做成纳米管状[8-10]，可以极大地增大其比表面积，亦可提高其光催化能力。……

2. 计算方法与物理模型

本文计算采用了基于密度泛函理论（DFT）的平面波赝势方法。采用CASTEP[19]

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软件完成。……

(a)

(b)

图1 结构模型(a)H2Ti3O7和(b)CoHTi6O14

3. 结果与分析

3.1.

几何结构

Zhang等人[21]已经研究了H2Ti3O7的各种可能的亚稳态结构,并确定了能量最低时的晶格参数,如表1所示。在几何优化的过程中，为了节约计算时间，我们是将H2Ti3O7的晶格常数固定来进行的。这对于我们后面的分析不会引入太大的误差。优化后的原子坐标如表1所示。

表1 优化后的CoHTi6O14及RuHTi6O14的各原子分数坐标

Co H O O O O

u 0.2947 0.1888 0.1676 0.4612 0.2798

v 0.2538 0.2251 0.2471 0.4930 0.2607

w 0.2184 0.1654 0.4678 0.6354 0.8627

3.2. 电子结构

在计算过渡金属掺杂钛酸盐纳米管时，分析的数据均为由理论计算得出的结果进行导带相对价带向上平移0.3eV的剪刀算符操作后的修正数据。

能带图如图2。从能带图中可以明显看出，H2Ti3O7，CoHTi6O14，RuHTi6O14