
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
TRẦN THỊ THOA
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT CỦA CÁC DẪN XUẤT
GRAPHENE VÀ RUTILE TiO2 TRONG MÔ HÌNH COMPOSITE
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA LÍ THUYẾT VÀ HÓA LÍ
Hà Nội - 2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
TRẦN THỊ THOA
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT CỦA CÁC DẪN XUẤT
GRAPHENE VÀ RUTILE TiO2 TRONG MÔ HÌNH COMPOSITE
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ
Chuyên ngành: Hóa lí thuyết và hóa lí
Mã số: 9440119
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA LÍ THUYẾT VÀ HÓA LÍ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1: PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Huệ
2: PGS. TS. Hoàng Văn Hùng
Hà Nội - 2022

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản luận án này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi. Các
số liệu và tài liệu được trích dẫn trong luận văn là trung thực. Kết quả nghiên cứu
này không trùng với bất cứ công trình nào đã được công bố trước đó.
Tôi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình.
Hà Nội, tháng năm 2022
Nghiên cứu sinh
Trần Thị Thoa

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nguyễn Thị
Minh Huệ - người Thầy đã luôn tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện hỗ trợ và động
viên em trong suốt thời gian thực hiện luận án!
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Hoàng Văn Hùng - người
Thầy đã luôn chỉ bảo em tận tình, tạo điều kiện hỗ trợ em trong quá trình thực hiện
luận án!
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS. TS. Nguyễn Ngọc Hà – người
Thầy đầu tiên dẫn dắt em vào con đường nghiên cứu lí thuyết!
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các Thầy, Cô Bộ môn Hóa lí thuyết
và Hóa lí, các Thầy Cô Trung tâm Khoa học tính toán, Trường Đại học Sư phạm Hà
Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong quá trình thực hiện luận án!
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các Anh, Chị- những nhà nghiên cứu
đi trước và các Em trong nhóm nghiên cứu đã tạo điều kiện cho em trong thời gian
thực hiện luận án!
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Những người thân trong
gia đình đã luôn động viên và hỗ trợ để em có thể tập trung hoàn thành luận án!
Hà Nội, tháng năm 2022
Nghiên cứu sinh
Trần Thị Thoa

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN ...................................................................... 4
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ THUYẾT ............................................................................. 5
1.1. Phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT) [16], [17] .......................................... 5
1.1.1. Mô hình Thomas-Fermi.............................................................................. 5
1.1.2. Các định lí Hohenberg -Kohn .................................................................... 6
1.1.3. Phương trình Kohn-Sham ........................................................................... 7
1.1.4. Các phiếm hàm tương quan-trao đổi .......................................................... 9
1.1.4.1. Sự gần đúng mật độ địa phương (LDA, LSDA) ................................ 10
1.1.4.2. Sự gần đúng gradient tổng quát (GGA) ............................................. 11
1.1.4.3. Phiếm hàm lai hoá (hybrid functional) .............................................. 12
1.1.4.4. Một số phiếm hàm van der Waals...................................................... 12
1.1.5. Sai số tự tương tác của DFT (SIE) và phương pháp DFT+U .................. 13
1.2. Bộ hàm cơ sở sóng phẳng ............................................................................... 14
1.3. Sự gần đúng thế giả ........................................................................................ 15
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN HỆ CHẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ........ 18
2.1. Tổng quan về hệ chất nghiên cứu ................................................................... 18
2.1.1. Sơ lược về tinh thể [29] ............................................................................ 18
2.1.1.1. Cấu trúc tinh thể ................................................................................. 18
2.1.1.2. Tính đối xứng của tinh thể ................................................................. 19
2.1.1.3. Kí hiệu mặt phẳng trong tinh thể ....................................................... 20
2.1.1.4. Mạng đảo và một số khái niệm .......................................................... 21
2.1.1.5. Nhiễu xạ tia X và định luật Bragg ..................................................... 23
2.1.2. Sơ lược về liên kết hydrogen .................................................................... 23
2.1.2.1. Khái niệm và phân loại ...................................................................... 23
2.1.2.2. Bản chất liên kết hydrogen [35] ......................................................... 26
2.1.2.3. Hình học và năng lượng liên kết hydrogen ........................................ 27
2.1.3. Graphene và các dẫn xuất graphene ......................................................... 28

