| GGA+U法研究稀土(La、Ce、Pr、Nd)掺杂对ZnO电子结构和光学性质的影响 |
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| 引用本文： | 雷博程,刘桂安,王少霞,赵旭才,毛著鹏,夏桐,黄以能,张丽丽.GGA+U法研究稀土(La、Ce、Pr、Nd)掺杂对ZnO电子结构和光学性质的影响[J].人工晶体学报,2019,48(9):1608-1614. |
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| 作者姓名： | 雷博程 刘桂安 王少霞 赵旭才 毛著鹏 夏桐 黄以能 张丽丽 |
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| 作者单位： | 伊犁师范大学物理科学与技术学院,新疆凝聚态相变与微结构实验室,伊宁835000;伊犁师范大学物理科学与技术学院,新疆凝聚态相变与微结构实验室,伊宁835000;南京大学物理学院,固体微结构物理国家重点实验室,南京210093 |
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| 基金项目： | 新疆十三五重点学科开放课题(XJZDXK-PHY-201806) |
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| 摘 要： | 基于GGA+U的第一性原理方法,分析了La、Ce、Pr、Nd四种元素掺杂的ZnO结构,对晶体的结构、电子结构和光学性质进行了对比分析.由键布局分析可知,掺杂体系Zn-O键共价性的强弱与杂质掺入原子的序数成正比.掺杂后体系的类型仍为直接跃迁,能级整体下移;随着Pr、Nd掺入,出现了杂质能级,这是由稀土元素的4f电子态所导致.在光学性质方面,掺杂体系的吸收系数、静介电常数都比纯ZnO的高,体系的吸收边都向低能方向移动,其中Zn7LaO8的红移程度最高、静介电常数最大,说明其光催化能力和极化能力都最强.
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| 关 键 词： | ZnO 第一性原理 形成能 电子结构 光学性质 |
Study on the Influence of Rare Earth (La,Ce, Pr,Nd) Doping on the Electronic Structure and Optical Properties of ZnO by GGA + U Method |
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| LEI Bo-cheng,LIU Gui-an,WANG Shao-xia,ZHAO Xu-cai,MAO Zhu-peng,XIA Tong,HUANG Yi-neng,ZHANG Li-li.Study on the Influence of Rare Earth (La,Ce, Pr,Nd) Doping on the Electronic Structure and Optical Properties of ZnO by GGA + U Method[J].Journal of Synthetic Crystals,2019,48(9):1608-1614. |
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| Authors: | LEI Bo-cheng LIU Gui-an WANG Shao-xia ZHAO Xu-cai MAO Zhu-peng XIA Tong HUANG Yi-neng ZHANG Li-li |
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