PbWO4晶体中的填隙氧及其对晶体光学性质的影响

陈  腾; 刘廷禹; 张启仁; 田东升; 张秀彦; 易志军

doi:10.7498/aps.56.474

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PbWO4晶体中的填隙氧及其对晶体光学性质的影响

陈腾 , 刘廷禹 , 张启仁 , 田东升 , 张秀彦 , 易志军

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PbWO4晶体中的填隙氧及其对晶体光学性质的影响

陈腾, 刘廷禹, 张启仁, 田东升, 张秀彦, 易志军

物理学报, 2007, 56(1): 474-479.

doi: 10.7498/aps.56.474

The interstitial oxygen atoms and its effects for optical properties of PWO crystals

Chen Teng, Liu Ting-Yu, Zhang Qi-Ren, Tian Dong-Sheng, Zhang Xiu-Yan, Yi Zhi-Jun

Acta Phys. Sin., 2007, 56(1): 474-479.

doi: 10.7498/aps.56.474

摘要
运用GULP计算软件模拟计算了PbWO4(PWO)晶体中不同位置的填隙氧原子点缺陷的生成能，计算结果表明：当填隙氧原子存在于(WO4)2-的周围时，填隙氧原子点缺陷的生成能最低；进一步运用基于密度泛函理论的全数值自洽DV-Xα方法计算了包含填隙氧原子的PWO晶体的态密度，计算结果表明：当填隙氧处在(WO4)2-的周围时，容易与(WO4)2-上的一个或两个氧离子相互作用形成分子离子O22-或O34-，通过分析这些计算结果，认为PWO晶体中350 nm吸收带的出现很可能与晶体中的氧分子离子有关.

关键词:
PbWO4晶体 /

填隙氧原子 /

计算机模拟 /

态密度
Abstract
The positions of the interstitial oxygen atoms in PWO crystals are numerically simulated by. It was found that the formation energy of isolated point defect is small when oxygen atom exists around the (WO4)2-. Based on the computed results, the total density of states and partial density of states of perfect PWO crystals and PWO crystals with interstitial oxygen atoms were calculated using DV-X α program. It is concluded that interstitial oxygen atoms will combine with oxygen ions of (WO4)2-, forming oxygenic molecule ions which are related to the 350 nm absorption band.

Keywords:
PbWO4 /

interstitial oxygen atoms /

computer simulation /

density of states
作者及机构信息
陈腾,

刘廷禹,

张启仁,

田东升,

张秀彦,

易志军

1.
上海理工大学理学院，上海 200093

基金项目: 上海市重点学科建设项目(批准号：T0501)和上海市教育委员会发展基金(批准号：04EB09)资助的课题.
Authors and contacts
Chen Teng,

Liu Ting-Yu,

Zhang Qi-Ren,

Tian Dong-Sheng,

Zhang Xiu-Yan,

Yi Zhi-Jun

1.
上海理工大学理学院，上海 200093
参考文献

施引文献

[1]	王亚明, 刘永利, 张林. Ti纳米粒子熔化与凝结的原子尺度模拟. 物理学报, 2019, 68(16): 166402. doi: 10.7498/aps.68.20190228
[2]	钱泽宇, 张林. 熔融TiAl合金纳米粒子在TiAl(001)基底表面凝结过程中微观结构演变的原子尺度模拟. 物理学报, 2015, 64(24): 243103. doi: 10.7498/aps.64.243103
[3]	张杨, 宋晓艳, 徐文武, 张哲旭. SmCo7纳米晶合金晶粒组织热稳定性的热力学分析与计算机模拟. 物理学报, 2012, 61(1): 016102. doi: 10.7498/aps.61.016102
[4]	邵琛玮, 王振华, 李艳男, 赵骞, 张林. AuCu249合金团簇热稳定性的原子尺度计算研究. 物理学报, 2011, 60(8): 083602. doi: 10.7498/aps.60.083602
[5]	宋成粉, 樊沁娜, 李蔚, 刘永利, 张林. TiAl合金薄膜在冷却过程中结构变化的原子尺度计算研究. 物理学报, 2011, 60(6): 063104. doi: 10.7498/aps.60.063104
[6]	顾牡, 林玲, 刘波, 刘小林, 黄世明, 倪晨. M’型GdTaO4电子结构的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(4): 2836-2842. doi: 10.7498/aps.59.2836
[7]	张林, 徐送宁, 李蔚, 孙海霞, 张彩碚. 小尺寸铜团簇冷却与并合过程中结构变化的原子尺度研究. 物理学报, 2009, 58(13): 58-S66. doi: 10.7498/aps.58.58
[8]	徐剑, 黄水平, 王占山, 鲁大学, 苑同锁. F掺杂SnO2电子结构的模拟计算. 物理学报, 2007, 56(12): 7195-7200. doi: 10.7498/aps.56.7195
[9]	李阳平, 刘正堂, 赵海龙, 刘文婷, 闫锋. GaP薄膜的射频磁控溅射沉积及其计算机模拟. 物理学报, 2007, 56(5): 2937-2944. doi: 10.7498/aps.56.2937
[10]	郝会颖, 孔光临, 曾湘波, 许　颖, 刁宏伟, 廖显伯. 非晶/微晶两相硅薄膜电池的计算机模拟. 物理学报, 2005, 54(7): 3370-3374. doi: 10.7498/aps.54.3370
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[12]	刘廷禹, 张启仁, 庄松林. 含铅空位的PbWO4晶体光学性质及其偏振特性的研究. 物理学报, 2005, 54(8): 3780-3786. doi: 10.7498/aps.54.3780
[13]	陈丽, 李华, 董建敏, 潘凤春, 梅良模. 原子簇La8-xBaxCuO6的原子磁矩和自旋极化的电子结构研究. 物理学报, 2004, 53(1): 254-259. doi: 10.7498/aps.53.254
[14]	郑小平, 张佩峰, 刘军, 贺德衍, 马健泰. 薄膜外延生长的计算机模拟. 物理学报, 2004, 53(8): 2687-2693. doi: 10.7498/aps.53.2687
[15]	刘晓东, 李曙光, 许兴胜, 王义全, 程丙英, 张道中. 用不同密度分布的发光分子探测光子晶体的全态密度. 物理学报, 2004, 53(1): 132-136. doi: 10.7498/aps.53.132
[16]	刘晓东, 王义全, 许兴胜, 程丙英, 张道中. 具有态守恒赝隙的光子晶体中两能级原子自发辐射的增强与抑制. 物理学报, 2004, 53(1): 125-131. doi: 10.7498/aps.53.125
[17]	刘峰松, 顾牡, 姚明珍, 梁玲, 陈铭南. 掺钇钨酸铅晶体缺陷的理论研究. 物理学报, 2003, 52(9): 2274-2279. doi: 10.7498/aps.52.2274
[18]	胡志华, 廖显伯, 曾湘波, 徐艳月, 张世斌, 刁宏伟, 孔光临. 纳米硅(nc-Si:H )/晶体硅(c-Si)异质结太阳电池的数值模拟分析. 物理学报, 2003, 52(1): 217-224. doi: 10.7498/aps.52.217
[19]	姚明珍, 顾牡. 钨酸铅晶体中与氧空位相关的色心研究. 物理学报, 2003, 52(2): 459-462. doi: 10.7498/aps.52.459
[20]	姚明珍, 梁玲, 顾牡, 段勇, 马晓辉. PbWO4晶体空位型缺陷电子结构的研究. 物理学报, 2002, 51(1): 125-128. doi: 10.7498/aps.51.125

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物理学报. 2007, 56(1): 474-479.

doi: 10.7498/aps.56.474.

PbWO4晶体中的填隙氧及其对晶体光学性质的影响

1. 上海理工大学理学院，上海 200093

基金项目: 上海市重点学科建设项目(批准号：T0501)和上海市教育委员会发展基金(批准号：04EB09)资助的课题.

收稿日期: 2006-05-25
修回日期: 2006-06-19
刊出日期: 2007-01-08

摘要: 运用GULP计算软件模拟计算了PbWO4(PWO)晶体中不同位置的填隙氧原子点缺陷的生成能，计算结果表明：当填隙氧原子存在于(WO4)2-的周围时，填隙氧原子点缺陷的生成能最低；进一步运用基于密度泛函理论的全数值自洽DV-Xα方法计算了包含填隙氧原子的PWO晶体的态密度，计算结果表明：当填隙氧处在(WO4)2-的周围时，容易与(WO4)2-上的一个或两个氧离子相互作用形成分子离子O22-或O34-，通过分析这些计算结果，认为PWO晶体中350 nm吸收带的出现很可能与晶体中的氧分子离子有关.

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