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采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势计算方法, 研究了In、Sc p型掺杂对SrTiO3母体化合物稳定性、电子结构和光学性质的影响. 计算结果表明:掺杂后, SrIn0.125Ti0.875O3和SrSc0.125Ti0.875O3的稳定性降低, 体系显示p型简并半导体特征, 掺杂仅引起杂质原子近邻区域的几何结构发生变化. 同时, SrIn0.125Ti0.875O3和SrSc0.125Ti0.875O3体系的光学带隙分别展宽0.35、0.30 eV, 光学吸收边发生蓝移, 在1.25-2.00 eV的能量区间出现新的吸收峰, 该吸收峰与体系Drude型自由载流子的激发相关. 此外, SrIn0.125Ti0.875O3和SrSc0.125Ti0.875O3体系的可见光透过率有了明显的提高, 在350-625 nm波长范围透过率高于85%. 掺杂原子在费米能级处低的电子态密度限制了跃迁概率和光吸收. 大的禁带宽度、小的跃迁概率和弱的光吸收是SrIn0.125Ti0.875O3和SrSc0.125Ti0.875O3体系具有较高光学透明度的原因. 相似文献
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量子电容在半导体纳米材料和器件中是一个日趋重要的参数,测量和提取石墨烯的量子电容,不仅可以得到石墨烯的重要物理性质,而且对石墨烯晶体管的尺寸缩减行为具有重要指导意义.文章中采用简单工艺在石墨烯上制备出均匀超薄的高质量Y2O3栅介质,其等效栅氧厚度(EOT)可缩减至1.5nm,通过控制栅介质厚度的变化,精确测量并提取了石墨烯量子电容,其电容值在远离狄拉克点时与理论计算相符合;在此基础上,文章作者提出了基于电势涨落的量子电容微观模型,通过采用单一参数——电势涨落δV,可以定量地描述Dirac点附近的量子电容行为,从而在全能量范围内实现对石墨烯量子电容测量值的完美拟合,并得到了石墨烯的相关重要参数.进而,作者从量子电容的角度,探索了石墨烯晶体管的性能极限,并比较其相对于Ⅲ-Ⅴ族场效应晶体管的潜在优势. 相似文献
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Electronic and magnetic properties of V-doped ZnO nanotubes in which one of Zn^2+ ions is substituted by V^2+ ions are studied by the first-principles calculations of plane wave ultra-soft pseudo-potential technology based on the spin-density function theory. The computational results reveal that spontaneous magnetization in Vdoped (9,0) ZnO nanotubes can be induced without p-type or n-type doping treatment, and the ferromagnetism is isotropic and independent of the chirality and diameter of the nanotubes. It is found that V-doped ZnO nanotubes have large magnetic moments and are ferromagnetic half-metal materials. Moreover, the ferromagnetic coupling among V atoms is generated by O 2p electron spins and V 3d electron spins localized at the exchanging interactions between magnetic transitional metal (TM) impurities. The appearance of ferromagnetism in V-doped ZnO nanotubes gives some reference to fabrication of a transparent ferromagnet which may have a great impact on industrial applications in magneto-optical devices. 相似文献
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The behaviour of passively Q-switched solid-state lasers containing intracavity optical parametric oscillators (OPOs) is described, and a model to optimize this system‘s performance is developed. Meanwhile, an Nd:YAG laserpumped KTiOPO4 (KTP) intracavity OPO for eye safe laser output is studied experimentally. A Brewster-oriented bis-(4-dimethylaminodithiobenzil)-nickel (BDN) dye film is employed in laser cavity, which plays the double role of a passive Q-switch and a Brewster plate, to Q-switch the light to increase its intensity and polarize the light so that the polarization plane of fundamental irradiation is perpendicular to the Z-axis of KTP serving as the OPO nonlinear crystal, thereby providing type Ⅱ phase matching conditions to generate 1.572μm eye-safe signal laser. Eye-safe signal radiations of 6.6mJ per pulse at 1.572μm wavelength and pulse width as narrow as 6.0ns (FWHM) were obtained. Peak power was up to 1.1MW. 相似文献
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