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Fe:Mg:LiNbO3晶体电子结构和吸收光谱的第一性原理研究

赵佰强 张耘 邱晓燕 王学维

Fe:Mg:LiNbO3晶体电子结构和吸收光谱的第一性原理研究

赵佰强, 张耘, 邱晓燕, 王学维
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  • 基于密度泛函理论的第一性原理, 研究了LiNbO3晶体以及不同Mg浓度的Fe:Mg:LiNbO3晶体的电子结构和吸收光谱. 研究结果显示: 掺铁铌酸锂晶体的杂质能级由Fe 的3d轨道和O的2p轨道贡献, 禁带宽度为2.845 eV; 对于Mg, Fe共掺样品, Mg的浓度小于或等于阈值时, 禁带宽度分别为2.901 和2.805 eV; 掺铁铌酸锂晶体的吸收谱在2.3和2.6 eV处分别存在一个吸收峰, 其强度因Mg的浓度不同而发生变化. 研究结果还表明, 不同浓度的Mg对晶体内Fe2+和Fe3+的浓度以及占位产生了不同的影响. 还提出了光电子的形成不应单独考虑铁的轨道电子态, 而应同时考虑与铁成键的氧的轨道电子态的观点.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11274257)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-23
  • 修回日期:  2014-12-03
  • 刊出日期:  2015-06-05

Fe:Mg:LiNbO3晶体电子结构和吸收光谱的第一性原理研究

  • 1. 西南大学物理科学与技术学院, 重庆 400715
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11274257)资助的课题.

摘要: 基于密度泛函理论的第一性原理, 研究了LiNbO3晶体以及不同Mg浓度的Fe:Mg:LiNbO3晶体的电子结构和吸收光谱. 研究结果显示: 掺铁铌酸锂晶体的杂质能级由Fe 的3d轨道和O的2p轨道贡献, 禁带宽度为2.845 eV; 对于Mg, Fe共掺样品, Mg的浓度小于或等于阈值时, 禁带宽度分别为2.901 和2.805 eV; 掺铁铌酸锂晶体的吸收谱在2.3和2.6 eV处分别存在一个吸收峰, 其强度因Mg的浓度不同而发生变化. 研究结果还表明, 不同浓度的Mg对晶体内Fe2+和Fe3+的浓度以及占位产生了不同的影响. 还提出了光电子的形成不应单独考虑铁的轨道电子态, 而应同时考虑与铁成键的氧的轨道电子态的观点.

English Abstract

参考文献 (19)

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