中科院院士、中科院大连化物所研究员杨学明团队与北京计算科学研究中心研究员刘利民、普林斯顿大学教授annabellaselloni合作，揭示了二氧化钛中三价钛离子3d轨道由于john-teller效应分裂的激发态物理本质。近日，相关研究在线发表于《美国化学会志》上。
作为光催化、太阳能转化等诸多研究领域的模型催化剂，二氧化钛容易被还原，形成三价钛并伴随钛3d性质带隙态的出现。相比于对带隙态的研究，对激发态的了解非常有限，其中一个重要的原因是实验测量的困难。实验数据的缺乏又是导致激发态电子结构理论计算方法发展缓慢的一个重要因素。
研究人员通过变波长研究发现，二氧化钛(110)费米能级以上2.5±0.2ev处的电子激发态是一个与三价钛离子相关的固有电子态，而不是之前报道的吸附质的空轨道。他们用理论计算证实了实验结果，并且明确了其带隙态和激发态的属性。
