دی اکسید تیتانیم (tio2) یک اکسید فلز واسطه با گستره وسیعی از کاربردهاست، که مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. این ماده همچنین به عنوان یک سیستم مدل در علوم سطح به کار برده می شود. محاسبات در چارچوب نظریه تابعیت چگالی به روش شبه پتانسیل و به کارگیری تقریب های lda و gga روی انبوهه rutile tio2 و سطح استوکیومتری و کاهش یافته (110) rutile tio2 انجام می شود. مطالعات ساختار الکترونی نشان می دهد که انبوهه rutile tio2 یک نیمه رسانا با گاف نواری عریض است. باند های هیبرید شده به طورعمده در پایین باند ظرفیت واقع شده اند در حالی که در بالای باند ظرفیت به طور عمده اوربیتال های o 2p فاقد همپوشانی قرار دارند. باند رسانش توسط توزیع اوربیتال های 3d تعیین می شود. گاف نواری و سطوح پایینی باند رسانش در ابریاخته سطح استوکیومتری شبیه انبوهه است در حالی که در ابریاخته سطح کاهش یافته حالت های اشغال شده در لبه پایینی باند رسانش وجود دارد که اصولاً حول اتم های ti سطح متمرکز شده اند