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Structural, electronic, and optical absorption properties of TiO_2 nanotube adsorbed with Cu_n clusters

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2014年第8期57卷 1519-1525页

作者： GAO YanLin LI XiuYan SHI XiaoFeng YANG Zhi XU LiChun LIU RuiPing College of Physics and Optoelectronics Taiyuan University of Technology

The structural, electronic, and optical absorption properties of TiO2 nanotube （TiO2NT） with cun clusters （n =1-4） adsorbed on its surface have been investigated based on density functional theory calculations. The TiO2NT is constructed by rolling up a （101） sheet of anatase TiO2 around the [ 1-01 ] direction; the ground states of cun/TiOzNT systems are determined by analyzing the average adsorption energies. Calculation results show that odd-even oscillations occur for the average adsorption energy, the Cu-O bond length, and the amount of transferred electrons, with the increase in Cu. cluster size; and the cun/TiO2NTs with odd n＇s demonstrate stronger interaction between the Cu. cluster and the TiO2NT. Also, the impurity states introduced by the cun cluster to the band gap of TiOzNT cause an obvious redshift of the optical absorption spectrum toward the visible light region, especially for the even n cases.

关键词： TiO2 nanotube cun cluster electronic structure optical absorption property

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