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掺铌钨酸铅晶体缺陷的理论研究

刘峰松 , 顾牡 , 姚明珍 , 梁玲

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.03.008

采用基于相对论性密度泛函理论的离散变分和嵌入团簇方法计算了PbWO4∶Nb晶体中Nb缺陷态的态密度分布和能量,并运用过渡态方法计算了其激发能.通过计算掺Nb缺陷态电子态密度分布,发现与VO相关的F+心是晶体掺Nb的主要补偿机制.(NbO3+F+)2-缺陷在掺铌钨酸铅晶体各相关缺陷形式中存在所需能量最低.计算结果表明VO有关的F+的存在是有效消除晶体中350nm吸收的主要原因.而F+→W5d轨道的跃迁能量为2.8eV,对应晶体中420nm吸收.

关键词: PbWO4晶体 , 密度泛函 , 掺铌晶体 , 态密度

掺钇钨酸铅晶体缺陷的理论计算

刘峰松 , 顾牡 , 姚明珍 , 梁玲 , 陈铭南

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.05.002

采用基于密度泛函理论的相对论性离散变分和嵌入团簇方法,计算了掺钇PbWO4晶体中多种相关缺陷的电荷分布和不同团簇缺陷结合能,并讨论了相关缺陷的电荷补偿机制.VPb是掺Y钨酸铅晶体中主要的电荷补偿方式.YPb3++VPb相关缺陷可能是晶体中存在的主要缺陷,其中[2(Y3+Pb)-VPb'']在晶体中更稳定.缺陷态[2(Y3+Pb)-VPb'']和[(Y3+Pb)-VPb'']的态密度分布及其激发能的计算结果表明:掺Y晶体O2p→W5d的跃迁能量均为4.3eV,使周围WO42-禁带宽度增大,可改善420nm与350nm的吸收,并通过减少VPb-VO联合空位可有效抑制PbWO4晶体的本征吸收.晶体中掺Y与掺La对发光影响不同,掺Y可敏化PWO晶体的蓝发光.

关键词: 掺钇钨酸铅晶体 , 密度泛函理论 , 吸收中心 , 态密度

钨酸铋钠晶体电子结构的理论模拟

刘峰松 , 顾牡 , 张睿

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.01.002

应用嵌入分子团簇的相对论密度泛函理论和离散变分(DVM)计算程序,对Na、Bi两种不同占位状态钨酸铋钠晶体的电子结构进行了理论计算.经计算,(Bi4Na4W5O20)6+团簇的禁带宽度为4.1eV,与实际晶体的禁带宽度相符;导带底主要是W5d轨道与Bi6p1/2轨道,而价带顶则主要由O2p轨道组成;Bi轨道能级受Na、Bi离子占位因素影响较大.

关键词: 钨酸铋钠晶体 , 密度泛函 , 电子结构

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