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超晶格SnO2掺Cr的电子结构和光学性质的研究

蒋雷 王培吉 张昌文 冯现徉 逯瑶 张国莲

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超晶格SnO2掺Cr的电子结构和光学性质的研究

蒋雷, 王培吉, 张昌文, 冯现徉, 逯瑶, 张国莲

Electronic structure and optical properties of Cr doped SnO2 superlattice

Jiang Lei, Wang Pei-Ji, Zhang Chang-Wen, Feng Xian-Yang, Lu Yao, Zhang Guo-Lian
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  • 基于密度泛函理论的第一性原理,采用全势线性缀加平面波方法(FPLAPW)和广义梯度近似(GGA)来处理相关能,计算了Cr掺杂SnO2超晶格的电子态密度、能带结构、介电函数、吸收系数、反射率和折射率.研究表明由于Cr的掺入,超晶格SnO2在费米能级附近形成了新的电子占据态,出现了不连续的杂质能带,这是由Cr-3d态和O-2p,Sn-5s态电子所形成.介电谱在0—5.5 eV之间时出现了三个新的介电峰,在高能区介电谱主峰位置发生蓝移,峰值强度减小.吸收谱、反射谱和折
    By the full-potential linearized augmented plane-wave method (FP-LAPW), we investigate the electronic structure, the band structure, the dielectric function, the absorption spectrum, the reflectivity and the refraction of Cr doped SnO2 superlattice. The generalized gradient approximation (GGA) is used for handling correlation energy. Calculation results show that due to the Cr doping, SnO2 superlattice forms new electron occupied state near Fermi energy level and uncentinuous impurity band comes into being, which is contributed by Cr-3d and O-2p, Sn-5s. In dielectric spectrum appear three new dielectric peaks between 0 eV to 5.5 eV. In high-energy area, the position of main peak has a blue-shift and the peak intensity reduces. Absorption spectrum, reflectivity spectrum and refraction spectrum also have peaks corresponding to the dielectric peaks, which are caused by d—d transition of Cr atom.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60471042),山东省自然科学基金(批准号:ZR2010EL017)和济南大学博士基金(批准号:xbs1043)资助的课题.
    [1]

    Roman L S, Valaski R, Canestraro C D 2006 Applied Surface Science 252 5361

    [2]

    Baibich M N, Broto J M, Fert A 1988 Phys. Rev. Lett. 61 2472

    [3]

    Wang H X, Yan Y, Mohammed Y Sh, Du X B, Li K, Jin H M 2009 Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321 337

    [4]

    Li H S, Hu H Q, Cui S X 2007 Journal of Shandong University 42 (3)(in Chinese)[李恒帅、胡海泉、崔守鑫 2007 山东大学学报 42(3)]

    [5]

    Li W B 2006 Journal of Capital Normal University 27(1) (in Chinese)[李文兵 2006 首都师范大学学报 27(1)]

    [6]

    Zhu Z H, Wang B, Wang H, Zheng Y, Li Q K 2007 Chin Phys. 16 1780

    [7]

    Huang H C, He Y J, Wang H Z 2009 Chin Phys. B 18 4919

    [8]

    Chen J F, Hao Y 2009 Chin Phys. B 18 5451

    [9]

    Robert M, Hazen, Larry W. Finger. 1981 J. Phys. Chem. Solid 42 143

    [10]

    Yu F, Wang P J, Zhang C W 2009 J. University of Jinan(Sci. and Tech.) 23 414 (in Chinese) [于 峰、王培吉、张昌文 2009 济南大学学报自然科学版 23 414]

    [11]

    Guo L Q, Wu H N, Liu J H, Ma H, Song K Y, Li D Y 2009 Journal of Synthetic Crystals. 38(2) (in Chinese)[郭连权、武鹤楠、刘嘉慧、马 贺、宋开颜、李大业 2009 人工晶体学报 38(2)]

    [12]

    Pan S S, Ye C, Teng X M, Li L, Li G H 2006 Applied Physics Lett. 89 251911

    [13]

    Xiao W Z, Wang L L, Xu L, Wan Q, Zou B S 2009 Solid State Commun. 149 1304

    [14]

    Zhang J F, Ali M, Chen H 2005 Journal of Southwest China Normal University 30(6) (in Chinese)[张俊峰、M Ali、陈 洪 2005 西南师范大学学报 30(6)]

    [15]

    Chen K, Fan G H, Zhang Y, Ding S F 2008 Acta Phys. Sin. 57 3138 (in Chinese) [陈 琨、范广涵、章 勇、丁少锋 2008 物理学报 57 3138]

    [16]

    Duan M Y, Xu M, Zhou H P, Chen Q Y, Hu Z G, Dong Ch J 2008 Acta Phys. Sin. 57 6520 (in Chinese) [段满益、徐 明、周海平、 陈青云、 胡志刚、 董成军 2008 物理学报 57 6520]

    [17]

    Ying X J, Zhang X D, Hao Z W 2007 Journal of Synthetic Crystals. 36(4) (in Chinese)[应杏捐、张兴德、郝志武 2007 人工晶体学报 36(4)]

    [18]

    Duan M Y, Xu M, Zhou H P, Shen Y B, Chen Q Y, Ding Y C, Zhu W J 2007 Acta Phys. Sin. 56 5359(in Chinese) [段满益、徐 明、周海平、沈益斌、陈青云、丁迎春、祝文军 2007 物理学报 56 5359]

  • [1]

    Roman L S, Valaski R, Canestraro C D 2006 Applied Surface Science 252 5361

    [2]

    Baibich M N, Broto J M, Fert A 1988 Phys. Rev. Lett. 61 2472

    [3]

    Wang H X, Yan Y, Mohammed Y Sh, Du X B, Li K, Jin H M 2009 Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321 337

    [4]

    Li H S, Hu H Q, Cui S X 2007 Journal of Shandong University 42 (3)(in Chinese)[李恒帅、胡海泉、崔守鑫 2007 山东大学学报 42(3)]

    [5]

    Li W B 2006 Journal of Capital Normal University 27(1) (in Chinese)[李文兵 2006 首都师范大学学报 27(1)]

    [6]

    Zhu Z H, Wang B, Wang H, Zheng Y, Li Q K 2007 Chin Phys. 16 1780

    [7]

    Huang H C, He Y J, Wang H Z 2009 Chin Phys. B 18 4919

    [8]

    Chen J F, Hao Y 2009 Chin Phys. B 18 5451

    [9]

    Robert M, Hazen, Larry W. Finger. 1981 J. Phys. Chem. Solid 42 143

    [10]

    Yu F, Wang P J, Zhang C W 2009 J. University of Jinan(Sci. and Tech.) 23 414 (in Chinese) [于 峰、王培吉、张昌文 2009 济南大学学报自然科学版 23 414]

    [11]

    Guo L Q, Wu H N, Liu J H, Ma H, Song K Y, Li D Y 2009 Journal of Synthetic Crystals. 38(2) (in Chinese)[郭连权、武鹤楠、刘嘉慧、马 贺、宋开颜、李大业 2009 人工晶体学报 38(2)]

    [12]

    Pan S S, Ye C, Teng X M, Li L, Li G H 2006 Applied Physics Lett. 89 251911

    [13]

    Xiao W Z, Wang L L, Xu L, Wan Q, Zou B S 2009 Solid State Commun. 149 1304

    [14]

    Zhang J F, Ali M, Chen H 2005 Journal of Southwest China Normal University 30(6) (in Chinese)[张俊峰、M Ali、陈 洪 2005 西南师范大学学报 30(6)]

    [15]

    Chen K, Fan G H, Zhang Y, Ding S F 2008 Acta Phys. Sin. 57 3138 (in Chinese) [陈 琨、范广涵、章 勇、丁少锋 2008 物理学报 57 3138]

    [16]

    Duan M Y, Xu M, Zhou H P, Chen Q Y, Hu Z G, Dong Ch J 2008 Acta Phys. Sin. 57 6520 (in Chinese) [段满益、徐 明、周海平、 陈青云、 胡志刚、 董成军 2008 物理学报 57 6520]

    [17]

    Ying X J, Zhang X D, Hao Z W 2007 Journal of Synthetic Crystals. 36(4) (in Chinese)[应杏捐、张兴德、郝志武 2007 人工晶体学报 36(4)]

    [18]

    Duan M Y, Xu M, Zhou H P, Shen Y B, Chen Q Y, Ding Y C, Zhu W J 2007 Acta Phys. Sin. 56 5359(in Chinese) [段满益、徐 明、周海平、沈益斌、陈青云、丁迎春、祝文军 2007 物理学报 56 5359]

  • [1] 王秀宇, 王涛, 崔雨昂, 吴溪广润, 王洋. 基于第一性原理研究杂质补偿对硅光电性能的影响. 物理学报, 2024, 73(11): 116301. doi: 10.7498/aps.73.20231814
    [2] 王继光, 李珑玲, 邱嘉图, 陈许敏, 曹东兴. 钙钛矿超晶格材料界面二维电子气的调控. 物理学报, 2023, 72(17): 176801. doi: 10.7498/aps.72.20230573
    [3] 付正鸿, 李婷, 单美乐, 郭糠, 苟国庆. H对Mg2Si力学性能影响的第一性原理研究. 物理学报, 2019, 68(17): 177102. doi: 10.7498/aps.68.20190368
    [4] 林俏露, 李公平, 许楠楠, 刘欢, 王苍龙. 金红石TiO2本征缺陷磁性的第一性原理计算. 物理学报, 2017, 66(3): 037101. doi: 10.7498/aps.66.037101
    [5] 石瑜, 白洋, 莫丽玢, 向青云, 黄亚丽, 曹江利. H掺杂α-Fe2O3的第一性原理研究. 物理学报, 2015, 64(11): 116301. doi: 10.7498/aps.64.116301
    [6] 陈立晶, 李维学, 戴剑锋, 王青. Mn-N共掺p型ZnO的第一性原理计算. 物理学报, 2014, 63(19): 196101. doi: 10.7498/aps.63.196101
    [7] 邓胜华, 姜志林. F, Na共掺杂p型ZnO的第一性原理研究. 物理学报, 2014, 63(7): 077101. doi: 10.7498/aps.63.077101
    [8] 罗晓华. Schrödinger方程的一般解与超晶格多量子阱的电子跃迁. 物理学报, 2014, 63(1): 017302. doi: 10.7498/aps.63.017302
    [9] 逯瑶, 王培吉, 张昌文, 冯现徉, 蒋雷, 张国莲. Fe, S共掺杂SnO2材料第一性原理分析. 物理学报, 2012, 61(2): 023101. doi: 10.7498/aps.61.023101
    [10] 冯现徉, 逯瑶, 蒋雷, 张国莲, 张昌文, 王培吉. In掺杂ZnO超晶格光学性质的研究. 物理学报, 2012, 61(5): 057101. doi: 10.7498/aps.61.057101
    [11] 赵荣达, 朱景川, 刘勇, 来忠红. FeAl(B2) 合金La, Ac, Sc 和 Y 元素微合金化的第一性原理研究. 物理学报, 2012, 61(13): 137102. doi: 10.7498/aps.61.137102
    [12] 逯瑶, 王培吉, 张昌文, 蒋雷, 张国莲, 宋朋. 第一性原理研究In,N共掺杂SnO2材料的光电性质. 物理学报, 2011, 60(6): 063103. doi: 10.7498/aps.60.063103
    [13] 胡玉平, 平凯斌, 闫志杰, 杨雯, 宫长伟. Finemet合金析出相-Fe(Si)结构与磁性的第一性原理计算. 物理学报, 2011, 60(10): 107504. doi: 10.7498/aps.60.107504
    [14] 余本海, 刘墨林, 陈东. 第一性原理研究Mg2 Si同质异相体的结构、电子结构和弹性性质. 物理学报, 2011, 60(8): 087105. doi: 10.7498/aps.60.087105
    [15] 舒瑜, 张建民, 王国红, 徐可为. Cu台阶面多层弛豫的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(7): 4911-4918. doi: 10.7498/aps.59.4911
    [16] 于峰, 王培吉, 张昌文. N掺杂SnO2材料光电性质的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7285-7290. doi: 10.7498/aps.59.7285
    [17] 张金奎, 邓胜华, 金 慧, 刘悦林. ZnO电子结构和p型传导特性的第一性原理研究. 物理学报, 2007, 56(9): 5371-5375. doi: 10.7498/aps.56.5371
    [18] 王新军, 王玲玲, 黄维清, 唐黎明, 陈克求. 磁场下含结构缺陷多组分超晶格中的局域电子态和电子输运. 物理学报, 2006, 55(7): 3649-3655. doi: 10.7498/aps.55.3649
    [19] 陈 丽, 李 华. 新型超导材料MgCNi3的电子结构与超导电性研究. 物理学报, 2004, 53(3): 922-926. doi: 10.7498/aps.53.922
    [20] 程兴奎, 周均铭, 黄绮. 超晶格结构中电子的波动性. 物理学报, 2001, 50(3): 536-539. doi: 10.7498/aps.50.536
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-25
  • 修回日期:  2010-12-29
  • 刊出日期:  2011-09-15

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