Structural, electronic and optical properties of titania nanotubes

Advances in Applied Ceramics

Volumn 111, Issue 1-2, 2012, Pages 72-93

  Hossain, F M ^a,b   Evteev, A V ^a   Belova, I V ^a   Nowotny, J ^c   Murch, G E ^a  

^a UNIVERSITY OF NEWCASTLE   (Australia)

^b UNIVERSITY OF MELBOURNE   (Australia)

^c UNIVERSITY OF WESTERN SYDNEY   (Australia)

Author keywords

DFT; Electronic structure; Nanotubes; Optical properties

Indexed keywords

BAND-GAP MODIFICATION; COMPUTATIONAL ASPECTS; COMPUTATIONAL LIMITATIONS; DENSITY FUNCTIONALS; DFT; FIRST-PRINCIPLES; FUTURE DIRECTIONS; GROWTH MECHANISMS; NANOTUBE TITANIA; PHOTO-ELECTROCHEMICAL DEVICE; PHOTOCATALYTIC EFFICIENCY; QUANTUM MECHANICAL SIMULATIONS; STABLE STRUCTURES; STRUCTURE SIMULATIONS; THEORETICAL CALCULATIONS; TITANIA; TITANIA NANOSTRUCTURES; TITANIA NANOTUBES;

ELECTRONIC STRUCTURE; NANOTUBES; OPTICAL PROPERTIES; QUANTUM THEORY; TITANIUM DIOXIDE;

STRUCTURAL PROPERTIES;

EID: 84855312587     PISSN: 17436753     EISSN: 17436761     Source Type: Journal    
DOI: 10.1179/1743676111Y.0000000063     Document Type: Article

References (83)

1. S. Iijima: Nature, 1991, 354, 56.
2. J.-C. Charlier, X. Blase and S. Roche: Rev. Mod. Phys., 2007, 79, 677.
3. A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov and A. K. Geim: Rev. Mod. Phys., 2009, 81, 109.
4. T. He, M. Zhao, X. Zhang, H. Zhang, Z. Wang, Z. Xi, X. Liu, S. Yan, Y. Xia and L. Mei: J. Phys. Chem. C, 2009, 113C, 13610.
5. A. Fujishima and K. Honda: Nature, 1972, 238, 37.
6. A. L. Linsebigler, G. Q. Lu and J. T. Yates: Chem. Rev., 1995, 95, 735.
7. T. Bak, J. Nowotny, M. Rekas and C. C. Sorrell: Int. J. Hydrogen Energy, 2002, 27, 991.
8. S. U. M. Khan, M. Al-Shahry and W. B. Ingler, Jr: Science, 2002, 297, 2243.
9. N. Negishi, K. Takeuchi and T. Ibusuki: J. Mater. Sci. Lett., 1999, 18, 515.
10. Y. Q. Wang, G. Q. Hu, X. F. Duan, H. L. Sun and Q. K. Xue: Chem. Phys. Lett., 2002, 365, 427.
11. P. Hoyer: Langmuir, 1996, 12, 1411.
12. T. Kasuga, M. Hiramatsu, A. Hoson, T. Sekino and K. Niihara: Langmuir, 1998, 14, 3160;
13. T. Kasuga, M. Hiramatsu, A. Hoson, T. Sekino and K. Niihara: Adv. Mater., 1999, 11, 1307.
14. J. H. Jung, H. Kobayashi, K. J. C. van Bommel, S. Shinkai and T. Shimizu: Chem. Mater., 2002, 14, 1445.
15. S. P. Albu, A. Ghicov, J. M. Macak, R. Hahn and P. Schmuki: Nano Lett., 2007, 7, 1286.
16. B. Tan and Y. Wu: J. Phys. Chem. B, 2006, 110B, 15932.
17. B. Liu, J. E. Boercker and E. S. Aydil: Nanotechnology, 2008, 19, 505604.
18. Y. J. Hwang, A. Boukai and P. Yang: Nano Lett., 2009, 9, 410.
19. J. Biener, E. Farfan-Arribas, M. Biener, C. M. Friend and R. J. Madix: J. Chem. Phys., 2005, 123, 094705.
20. E. Farfan-Arribas, J. Biener, C. M. Friend and R. Madix: Surf. Sci., 2005, 591, 1.
21. D. V. Potapenko, J. Hrbek and R. M. Osgood: ACS Nano, 2008, 2, 1353.
22. M. Valden, X. Lai and D. W. Goodman: Science, 1998, 281, 1647.
23. C. T. Campbell, S. C. Parker and D. E. Starr: Science, 2002, 298, 811.
24. A. L. Linsebigler, G. Lu and J. T. Yates: Chem. Rev., 1995, 95, 735.
25. A. Heller: Acc. Chem. Res., 1981, 14, 154.
26. O. K. Varghese, D. Gong, M. Paulose, K. G. Ong, E. C. Dickey and C. A. Grimes: Adv. Mater., 2003, 15, 624.
27. M. Gratzel: Nature, 2001, 414, 338.
28. M. R. Hoffmann, S. T. Martin, W. Choi and D. W. Bahnemann: Chem. Rev., 1995, 95, 69.
29. J. Huusko, V. Lantto and H. Tovela: Sens. Actuators B, 1993, 16B, 245.
30. A. Rothschild, F. Edelman, Y. Komem and F. Cosandey: Sens. Actuators B, 2000, 67B, 282.
31. S. H. Oh, R. R. Finones, C. Daraio, L. H. Chen and S. H. Jin: Biomaterials, 2005, 26, 4938.
32. C.-S. Lee, J. Kim, J. Y. Son, W. Choi and H. Kim: Appl. Catal. B: Environ., 2009, 91B, 628.
33. A. Fujishima, K. Honda and S. Kikuchi: Chem. Soc. Jpn, 1969, 72, 282.
34. G. K. Mor, K. Shanka, M. Paulose, O. K. Varghese and C. A. Grimes: Nano Lett., 2006, 6, 215.
35. B. Tan and Y. Wu: J. Phys. Chem. B, 2006, 110B, 15932.
36. G. Y. Gao, K. L. Yao, Z. L. Liu, J. Zhang, X. L. Li, J. Q. Zhang and N. Liu: J. Magn. Magn. Mater., 2007, 313, 210.
37. A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno and P. V. Kamat: J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 4007.
38. T. Kasuga, M. Hiramatsu, A. Hoson, T. Sekino and K. Niihara: Langmuir, 1998, 14, 3160.
39. T. Kasuga, M. Hiramatsu, A. Hoson, T. Sekino and K. Niihara: Adv. Mater., 1999, 11, 1307.
40. H. Imai, Y. Takei, K. Shimizu, M. Matsuda and H. Hirashima: J. Mater. Chem., 1999, 9, 2971.
41. G. H. Du, Q. Chen, R. C. Che, Z. Y. Yuan and L.-M. Peng: Appl. Phys. Lett., 2001, 79, 3702.
42. Y. Q. Wang, G. Q. Hu, X. F. Duan, H. L. Sun and Q. K. Xue: Chem. Phys. Lett., 2002, 365, 427.
43. B. D. Yao, Y. F. Chan, X. Y. Zhang, W. F. Zhang, Z. Y. Yang and N. Wang: Appl. Phys. Lett., 2003, 82, 281.
44. T. Kasuga, M. Hiramatsu, A. Hoson, T. Sekino and K. Niihara: Adv. Mater., 1999, 11, 1307.
45. D. Gong, C. A. Grimes, O. K. Varghese, W. Hu, R. S. Singh, Z. Chen and E. C. Dickey: J. Mater. Res., 2001, 16, 3331.
46. G. K. Mor, O. K. Varghese, M. Paulose, N. Mukherjee and C. A. Grimes: J. Mater. Res., 2003, 18, 2588.
47. C. Ruan, M. Paulose, O. K. Varghese, G. K. Mor and C. A. Grimes: J. Phys. Chem. B, 2005, 109B, 15754.
48. U. Diebold: Surf. Sci. Rep., 2003, 48, 53.
49. W. Hebenstreit, N. Ruzycki, G. S. Herman, Y. Gao and U. Diebold: Phys. Rev. B, 2000, 62B, R16334.
50. F. M. Hossain, A. V. Evteev, I. V. Belova, J. Nowotny and G. E. Murch: Comput. Mater. Sci., 2010, 48, 854.
51. C. T. White, D. H. Robertson and J. W. Mintmire: Phys. Rev. B, 1993, 47B, 5485.
52. Y. Noel, P. D'arco, R. Demichelis, C. M. Zicovich-Wilson and R. Dovesi: J. Comput. Chem., 2009, 31, 855.
53. R. A. Evarestov, Y. F. Zhukovskii, A. V. Bandura and S. Piskunov: Cent. Eur. J. Phys., 2011, 9, 492.
54. M. Damnjanović, I. Milosević, T. Vuković and R. Sredanović: Phys. Rev. B, 1999, 60B, 2728.
55. M. Damnjanović, B. Nicolić and I. Milosević: Phys. Rev. B, 2007, 75B, 033403.
56. A. N. Enyashin and G. Seifert: Phys. Status Solidi B, 2005, 242B, 1361.
57. J. Wang, L.Wang, L. Ma, J. Zhao, B. Wang and G.Wang: Physica E, 2009, 41E, 838.
58. Z. Liu, Q. Zhang and L.-C. Qin: Solid State Commun., 2007, 141, 168.
59. A. K. Rappé, C. J. Casewit, K. S. Colwell, W. A. Goddard and W. M. Skiff: J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 10024.
60. A. M. Ferrari, D. Sziebertha and Y. Noel: J. Mater. Chem., 2011, 21, 4568.
61. D. Szieberth, A.M. Ferrari, Y. Noel and M. Ferrabone: Nanoscale, 2010, 2, 81.
62. D. J. Mowbray, J. I. Martinez, J. M. Garcia Lastra, K. S. Thygesen and K. W. Jacobsen: J. Phys. Chem. C, 2009, 113C, 12301.
63. M. C. Payne, M. P. Teter, D. C. Allan, T. A. Arias and J. D. Joannopoulos: Rev. Mod. Phys., 1992, 64, 1045;
64. L. J. Clarke, I. Stich and M. C. Payne: Comput. Phys. Commun., 1992, 72, 14.
65. D. Vanderbilt: Phys. Rev. B, 1990, 41B, 7892.
66. H. Monkhorst and J. D. Pack: Phys. Rev. B, 1976, 13B, 5188.
67. J. P. Perdew,K. Burke andM. Ernzerhof:Phys. Rev. Lett., 1996, 77, 3865.
68. B. Delley: J. Chem. Phys., 1990, 92, 508.
69. G. Kresse and J. Furthmuller: Phys. Rev. B, 1996, 54B, 11169;
70. J. Comput. Mater. Sci., 1996, 6, 15.
71. B. Hammer, L. B. Hansen and J. K. Norskov: Phys. Rev. B, 1999, 59B, 7413.
72. M. Marques, A. A. Castro, G. F. Bertsch and A. Rubio: Comput. Phys. Commun., 2003, 151, 60.
73. X. Gonze, J.-M. Beuken, R. Caracas, F. Detraux, M. G.-M. Fuchs, L. S. Rignanese, M. Verstraete, G. Zerah, F. Jollet, M. Torrent, A. Roy, M. Mikami, P. Ghosez, J.-Y. Raty and D. Allan: Comput. Mater. Sci., 2002, 25, 478.
74. M. Launay, F. Boucher and P. Moreau: Phys. Rev. B, 2004, 69B, 035101.
75. A. N. Enyashin, V. V. Ivanovskaya, Yu. N. Makurin, V. G. Bamburov and A. L. Ivanovskii: Dokl. Phys. Chem., 2003, 391, 187.
76. M. Casarin, A. Vittadini and A. Selloni: ACS Nano, 2009, 3, 317.
77. J. N. Hart, S. C. Parker and A. A. Lapkin: ACS Nano, 2009, 3, 3401.
78. A. V. Bandura and R. A. Evarestov: Surf. Sci., 2009, 603, L117.
79. Q.-Q. Meng, J.-G. Wang, Q. Xie and X.-N. Li: J. Phys. Chem. C, 2010, 114C, 9251.
80. R. A. Evarestov, Yu. F. Zhukovskii, A. V. Bandura and S. Piskunov: J. Phys. Chem. C, 2010, 114C, 21061.
81. A. M. Ferrari, D. Szieberth, C. M. Zicovich-Wilson and R. Demichelis: J. Phys. Chem. Lett., 2010, 1, 2854.
82. V. V. Ivanovskaya, A. N. Enyashin and A. L. Ivanovskii: Mendeleev Commun., 2003, 13, (1), 5.
83. F. Lin, G. Zhou, Z. Li, J. Li, J. Wu and W. Duan: Chem. Phys. Lett., 2009, 475, 82.