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铜铁镁三掺铌酸锂晶体的第一性原理研究

罗娅 张耘 梁金铃 刘林凤

铜铁镁三掺铌酸锂晶体的第一性原理研究

罗娅, 张耘, 梁金铃, 刘林凤
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-11-27

铜铁镁三掺铌酸锂晶体的第一性原理研究

    基金项目: 其它-中央高校基本科研业务费专项基金(批准号:XDJK2018B034)资助的课题(XDJK2018B034)

摘要: 利用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了Cu:Fe:Mg:LiNbO3晶体及对比组的电子结构和光学特性.研究显示,单掺铜或铁铌酸锂晶体的杂质能级分别由Cu 3d轨道或Fe 3d轨道贡献,禁带宽度分别为3.45 eV和3.42 eV;铜、铁共掺铌酸锂晶体杂质能级由Cu和Fe的3d轨道共同贡献,禁带宽度为3.24 eV,吸收峰分别在3.01 eV、2.53 eV和1.36 eV处; Cu:Fe:Mg:LiNbO3晶体中Mg2+浓度低于阈值或高于阈值(阈值~6.0 mol%)的禁带宽度分别为2.89 eV或3.30 eV,吸收峰分别位于2.45 eV\1.89 eV或2.89 eV\2.59 eV\2.24 eV.Mg2+浓度高于阈值会使吸收边较低于阈值情况红移;使得部分Fe离子占Nb位,引起晶体场改变,从而改变吸收峰位置和强度.双光存储应用中可选取2.9 eV作为擦除光,2.5 eV作为读取和写入光,选取Mg2+浓度达到阈值的三掺晶体在增加动态范围和灵敏度等参量以及优化再现图像的质量等方面更具优势.

English Abstract

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