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LiBX2 (B=Ga, In; X= S, Se, Te)光学性质与力学性质的第一性原理计算

马天慧 庄志萍 任玉兰

LiBX2 (B=Ga, In; X= S, Se, Te)光学性质与力学性质的第一性原理计算

马天慧, 庄志萍, 任玉兰
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  • 采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了LiBX2 (B= Ga, In; X= S,Se,Te) 晶体的光学性质与力学性质. 由禁带宽度推断出晶体抗激光损伤阈值的大小顺序为LiGaS2 > LiInS2 > LiGaSe2 > LiInSe2 > LiGaTe2 > LiInTe2. 六种晶体在常压下均满足机械力学稳定性要求, 且铟化合物可塑性及延展性强于镓化合物. 这些晶体的静态电介电常数 ε1(0)、静态折射率n(0)和双折射率Δn 理论计算值与实验值相符. LiGaS2, LiInS2, LiGaSe2, LiInSe2和LiGaTe2五种化合物双折射率较高, 并且它们的吸收谱与反射谱在中远红外区是透过的, 因此可推断出这五种化合物可以成为优异的中远红外非线性光学材料.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50902027)、黑龙江省教育厅青年学术骨干项目(批准号: 1252G061)和牡丹江师范学院青年学术骨干基金(批准号:G201002) 资助的课题.
    [1]

    Isaenko L, Vasilyeva I, Merkulov A, Yelisseyev A, Lobanov S 2005 J. Cryst. Growth 275 217

    [2]

    Isaenko L, Yelisseyev A, Lobanov S, Krinitsin P, Petrov V, Zondy J J 2006 J. Non-Cryst. Solids 352 2439

    [3]

    Isaenko L, Vasilyeva I 2008 J. Cryst. Growth 310 1954

    [4]

    Kuriyama K, Nozaki T 1981 J. Appl. Phys. 52 6441

    [5]

    Kamijoh T, Nozaki T, Kuriyama K 1982 J. Appl. Phys. 53 761

    [6]

    Kamijoh T, Kuriyama K 1981 J. Cryst. Growth 51 6

    [7]

    Boyd G D, Kasper H M, Mcfee J H 1973 J. Appl. Phys. 44 2809

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    [9]

    Ma T H, Yang C H, Xie Y, Sun L, Lv W Q, Wang R, Zhu C Q, Wang M 2009 Comp. Mater. Sci. 47 99

    [10]

    Ma T H, Yang C H, Xie Y, Sun L, Lv W Q, Wang R, Ren Y L 2010 Physica B 405 363

    [11]

    Li L H, Li J Q, Wu L M 2008 J. Solid. State. Chem. 181 2462

    [12]

    Li Y L, Fan W L, Sun H G, Cheng X F, Li P, Zhao X 2009 J. Appl. Phys. 106 033704

    [13]

    Kosobutsky A V, Basalaev Yu M, Poplavnoi A S 2009 Phys. Status Solidi B 246 364

    [14]

    Beister H J, Ves S, Honle W, Syassen K 1991 Phys. Rev. B 43 9635

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    Bai L, Lin Z S, Wang Z Z, Chen C T 2008 J. Appl. Phys. 103 083111

    [18]

    Isaenko L, Yelisseyev A, Lobanov S, Titov A, Petrov V, Zondy J J, Krinitsin P, Merkulov A, Vedenyapin V, Smirnova J 2003 Cryst. Res. Technol. 38 379

    [19]

    Isaenko L, Yelisseyev A, Lobanov S, Petrov V, Rotermund F, Zondy J J, Knippels G H M 2001 Mat. Sci. Semicon. Proc. 4 665

    [20]

    Petrov V, Isaenko L, Yelisseyev A, Krinitsin P, Vedenyapin V, Merkulov A, Zondy J J 2006 J. Non-Cryst. Solids 352 2434

    [21]

    Kühn G, Schumann B, Oppermann D, Neumann H, Sobotta H 1985 Anorg. Allg. Chem. 531 61

    [22]

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    [23]

    Yu X, Luo X G, Chen G F, Shen J, Li Y X 2007 Acta Phys. Sin. 56 5366 (in Chinese) [宇霄, 罗晓光, 陈贵锋, 沈俊, 李养贤 2007 物理学报 56 5366]

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    Maxisch T, Ceder G 2006 Phys. Rev. B 73 174112

    [25]

    Haines J, Léger J M, Bocquillon G 2001 Annu. Rev. Mater.Res. 31 1

    [26]

    Fan C Z, Zeng S Y, Li L X, Zhan Z J, Liu R P, Wang W K, Zhang P, Yao Y G 2006 Phys. Rev. B 74 125118

    [27]

    Mattesini M, Ahuja R, Johansson B 2003 Phys. Rev. B 68 184108

    [28]

    Li D H, Zhu X L, Su W J, Cheng X L 2010 Acta Phys. Sin. 59 2004 (in Chinese) [李德华, 朱晓玲, 苏文晋, 程新路 2010 物理学报 59 2004]

    [29]

    Pugh S F 1954 Philos.Mag. 45 823

  • [1]

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    [2]

    Isaenko L, Yelisseyev A, Lobanov S, Krinitsin P, Petrov V, Zondy J J 2006 J. Non-Cryst. Solids 352 2439

    [3]

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    Isaenko L, Yelisseyev A, Lobanov S, Titov A, Petrov V, Zondy J J, Krinitsin P, Merkulov A, Vedenyapin V, Smirnova J 2003 Cryst. Res. Technol. 38 379

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    Petrov V, Isaenko L, Yelisseyev A, Krinitsin P, Vedenyapin V, Merkulov A, Zondy J J 2006 J. Non-Cryst. Solids 352 2434

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    [4] 赵昆, 张坤, 王家佳, 于金, 吴三械. Heusler合金Pd2 CrAl四方变形、磁性及弹性常数的第一性原理计算. 物理学报, 2011, 60(12): 127101. doi: 10.7498/aps.60.127101
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    [14] 余本海, 陈东. α-, β-和γ-Si3N4 高压下的电子结构和相变: 第一性原理研究 . 物理学报, 2012, 61(19): 197102. doi: 10.7498/aps.61.197102
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    [17] 李世娜, 刘永. Cu3N弹性和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(10): 6882-6888. doi: 10.7498/aps.59.6882
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    [20] 马晓光, 孙卫国, 程延松. 高密度体系光电离截面新表达式的应用. 物理学报, 2005, 54(3): 1149-1155. doi: 10.7498/aps.54.1149
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-13
  • 修回日期:  2012-04-09

LiBX2 (B=Ga, In; X= S, Se, Te)光学性质与力学性质的第一性原理计算

  • 1. 牡丹江师范学院化学化工学院, 牡丹江 157012
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50902027)、黑龙江省教育厅青年学术骨干项目(批准号: 1252G061)和牡丹江师范学院青年学术骨干基金(批准号:G201002) 资助的课题.

摘要: 采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了LiBX2 (B= Ga, In; X= S,Se,Te) 晶体的光学性质与力学性质. 由禁带宽度推断出晶体抗激光损伤阈值的大小顺序为LiGaS2 > LiInS2 > LiGaSe2 > LiInSe2 > LiGaTe2 > LiInTe2. 六种晶体在常压下均满足机械力学稳定性要求, 且铟化合物可塑性及延展性强于镓化合物. 这些晶体的静态电介电常数 ε1(0)、静态折射率n(0)和双折射率Δn 理论计算值与实验值相符. LiGaS2, LiInS2, LiGaSe2, LiInSe2和LiGaTe2五种化合物双折射率较高, 并且它们的吸收谱与反射谱在中远红外区是透过的, 因此可推断出这五种化合物可以成为优异的中远红外非线性光学材料.

English Abstract

参考文献 (29)

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