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第一性原理下铟锰共掺铌酸锂晶体的电子结构和吸收光谱被引量：4: 2017年; 本文利用第一性原理研究了In:Mn:LiNbO_3晶体及对比组的电子结构和光学特性.研究结果显示,掺锰铌酸锂晶体的杂质能级主要由Mn的3d态轨道贡献,在禁带中处于较浅的位置,在价带顶端也有所贡献,晶体带隙较纯铌酸锂晶体变窄;Mn:LiNbO_3晶体分别在1.66,2.85 eV等位置形成了吸收峰;掺In的Mn:LiNbO_3晶体在1.66 eV附近的吸收明显减弱,掺铟浓度约为闽值(约3 mol%)时在1.66 eV吸收继续减弱,并出现了一些新的光吸收峰.本文提出了1.66 eV的吸收与Mn2+离子相关,因掺铟离子而出现的2.13 eV的吸收与Mn^(3+)离子相关,这两峰随着掺铟离子的增加将出现前者减弱而后者增强的变化,该变化可以用电荷在锰、铟离子间的转移解释;还提出在铟、锰共掺铌酸锂晶体中,若光存储的记录光选择低能段(1.66 eV附近),此时对应记录灵敏度要求较小的掺铟量等观点.; 张耘王学维柏红梅; 关键词：掺杂铌酸锂晶体电子结构吸收光谱第一性原理

Fe:Mg:LiNbO_3晶体电子结构和吸收光谱的第一性原理研究被引量：3: 2015年; 基于密度泛函理论的第一性原理,研究了Li Nb O3晶体以及不同Mg浓度的Fe:Mg:Li Nb O3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 e V;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 e V;掺铁铌酸锂晶体的吸收谱在2.3和2.6 e V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.; 赵佰强张耘邱晓燕王学维; 关键词：第一性原理 LINBO3晶体电子结构吸收光谱

第一性原理下铜锰共掺铌酸锂晶体的电子结构和吸收光谱: 2017年; 采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了Cu、Mn单掺及共掺LiNbO3晶体的电子结构和光学性质.结果显示,Cu、Mn掺杂LiNbO_3晶体禁带中的杂质能级分别由Cu 3d轨道、Mn 3d轨道贡献;各掺杂体系的带隙均较纯LiNbO_3晶体变窄.共掺晶体中Cu离子形成了较单掺时更浅的能级中心,并在2.87eV处有较强的吸收峰;Mn离子在1.73eV附近的吸收较单掺时减弱且中心略有偏移,在2.24eV处的非光折变峰与Mn^(3+)相关,这对吸收峰的变化被认为与Cu、Mn间电子转移相联系.相对Cu、Fe共掺LiNbO_3晶体,Cu、Mn共掺LiNbO_3晶体可以通过适当提高Cu离子浓度,来改善存储参量中的动态范围和记录灵敏度.由于同一深能级掺杂离子伴以不同浅能级掺离子将呈现出不同的吸收特征并影响存储性能,在共掺离子的配搭选择时对各待选配搭的模拟计算非常必要.; 柏红梅张耘王学维; 关键词：电子结构吸收光谱第一性原理铌酸锂晶体

Cu,Fe掺杂LiNbO_3晶体电子结构和光学性质的第一性原理研究被引量：4: 2016年; 利用基于密度泛函理论的第一性原理对Cu,Fe单掺及共掺LiNbO_3晶体的电子结构和光学性质进行了计算.结果显示:Cu,Fe单掺杂LiNbO_3晶体禁带内均产生了杂质能级,主要由Cu3d,Fe3d轨道及O 2p轨道贡献;共掺LiNbO_3晶体禁带内出现了双能级结构,深能级由Cu3d和O2p轨道贡献,浅能级由Fe3d和O2p轨道贡献.Cu,Fe单掺和共掺LiNbO_3晶体带隙依次缩小,在可见光区的光吸收明显增强.共掺LiNbO_3在445和630nm左右分别表现出一个宽吸收峰,比单掺LiNbO_3晶体表现出更好的光吸收性质.研究表明,Fe占Nb位比Fe占Li位的双掺样品在双光存储应用中更有优势;同时,浓度比[Fe2+]/[Fe3+]值的适当降低有助于这种优势的形成.; 赵佰强张耘邱晓燕王学维; 关键词：第一性原理电子结构光学性质

含本征缺陷的掺铁铌酸锂晶体的电子结构和吸收光谱的第一性原理研究: 2016年; 该文基于密度泛函理论的第一性原理,研究了含本征缺陷的掺铁铌酸锂晶体的电子结构和光学特性.研究显示,近化学计量比掺铁铌酸锂晶体的能带间隙约为2.29eV;含小极化子样品的能带间隙有微小改变;Fe离子占位变化,能带间隙有较大改变;含双极化子样品在禁带中出现新的能级;各掺杂体系的吸收光谱中出现了个数不一的吸收峰.研究结果表明:能带、态密度分布的变化及吸收峰的出现与位置的变化均源于铁占位的改变及与本征缺陷的相互作用;在低掺铁近化学计量比铌酸锂晶体中,铁离子占锂位和占铌位会同时存在.; 王学维张耘; 关键词：第一性原理极化子光学特性

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王学维