Caracterización de la estructura y propiedades del Dióxido de Titanio (TiO₂) en fase Rutilo mediante cálculos DFT y Espectroscopía Raman
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2025-07-11
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Universidad Distrital Francisco José de Caldas
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Urbano Rico, Yeison Stiven (2025). Caracterización de la estructura y propiedades del Dióxido de Titanio (TiO₂) en fase Rutilo mediante cálculos DFT y Espectroscopía Raman. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. https://hdl.handle.net/11349/99042
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Resumen
This work presents a theoretical–experimental study of titanium dioxide (TiO₂), aimed at characterizing its structure and vibrational modes. Ab initio calculations were performed within the framework of Density Functional Theory (DFT), using the Quantum ESPRESSO software package. In parallel, experimental measurements were carried out with a Horiba ExploRA-TM PLUS Raman microscope on a TiO₂ sample to validate the theoretical results. The obtained data showed remarkable agreement. Structurally, the fitting with the Birch–Murnaghan equation reproduced a value close to the bulk modulus reported in the literature. Regarding the vibrational analysis, deviations below 3% were observed between the theoretical frequencies and those measured in the laboratory.
Descripción
Este trabajo presenta un estudio teórico-experimental del dióxido de titanio (TiO₂), con el objetivo de caracterizar su estructura y modos vibracionales. Se emplearon cálculos ab initio dentro del marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), utilizando el software Quantum ESPRESSO. Paralelamente, se toman medidas experimentales usando el microscopio Raman Horiba ExploRA-TM PLUS sobre una muestra de TiO₂ para validar los resultados teóricos. Los datos obtenidos mostraron una concordancia notable. En la parte estructural, el ajuste con la ecuación de Birch–Murnaghan reprodujo un valor aproximado al módulo de volumen reportado en la literatura. En cuanto al análisis vibracional, se observaron errores menores al 3% entre las frecuencias teóricas y las medidas en el laboratorio.