极化子被广泛认为在材料的电荷传输和光催化性能中起着至关重要的作用，但其形成机制和潜在的驱动因素仍然是一个有争议的问题。本研究深入探讨了Ti O2不同晶型中极化子的形成及其与材料结构的联系。通过采用密度泛函理论计算和在位库仑相互作用校正（DFT+U），我们对Ti O2锐钛矿型和金红石型的电子极化行为进行了详细分析。我们专注于两种Ti O2表面上缺陷诱导和光激发产生的过量电子的极化特性。结果表明，缺陷电子可以在锐钛矿型Ti O2（101）表面形成小极化子，而在金红石型Ti O2（110）表面，同时形成小极化子和大极化子（杂化态极化子）。光激发电子能够在两种晶型的表面上形成小极化子和大极化子。分析表明，极化子分布的差异主要由晶体的固有性质决定的；锐钛矿和金红石型Ti O2之间结构和对称性的差异导致了不同的极化子行为。进一步的研究表明，缺陷电子的极化行为也与Ti原子周围电子轨道的排列有关，而光激发电子的极化主要由高能量电子跃迁导致的晶格畸变促成。这些发现阐明了不同类型极化子的形成机制，有助于理解Ti O2在不同领域的性能。

石智群,龚学庆.不同二氧化钛表面极化子的密度泛函理论研究（英文）[J/OL].燃料化学学报(中英文),1-12[2024-09-06].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1410.TQ.20240905.1334.001.html.