低温相偏硼酸钡(β-BaB_2O_4)晶体倍频系数的计算

本文从“离子基团理论”出发,并考虑A位离子晶格电场对(B_3O_6)~(3-)环的影响,采用CNDO/S近似计算了(B_3O_6)~(3-)基团的分子轨道,进而求得低温相偏硼酸钡(β-BaB_2O_4)晶体的倍频系数。计算结果与实验值符合,由此进一步证实了这一论点:β-BaB_2O_4晶体的倍频系数主要来自(B_3O_6)~(3-)基团中共轭π轨道的贡献。计算结果还表明,CNDO/S型近似是一种计算晶体中共价键基团分子轨道的有效方法。     

使用等价轨道法计算AB型晶体的倍频系数

在忽略电子-声子相互作用的基础上,本文探讨了从能带波函数出发计算AB型晶体倍频系数的可能性。采用计算AB型晶体能带的近似方法——等价轨道法。计算了k=0点的倍频系数,然后通过带宽的修正,使k=0点的倍频系数近似地表为不同k点倍频系数的平均,这一平均值乘以第一布里渊区内k点的总数就是晶体的宏观倍频系数。计算了十七种闪锌矿型和纤维锌矿型晶体的倍频系数,计算值和实验值的吻合相当满意。从中得出几点有用的结论:(1)倍频系数的双能级跃迁模型对闪锌矿型结构是适用的;但对纤维锌矿型结构并不适用。(2)纤维锌矿型晶体的X₃₃₃^2ω系数可表示成两项之和:单重态(Γ₁,Γ₃)的贡献和双重态(Γ₅,Γ₆)的贡献。其中单重态对倍频系数贡献正值,双重态贡献负值。(3)使用Pauling的离子性标度f_i来表征A—B键的离子性是适宜的。 关键词：     

晶体电光和非线性光学效应的离子基团理论(Ⅰ)——利用氧八面体畸变模型计算BaTiO3晶体电光及倍频系数

本文对钙钛矿型晶体的电光及倍频效应的机理提出了一个(MO₆)离子基团模型。并从(TiO₆)离子基团的准分子轨道及晶格场位能作用下的(TiO₆)离子基团的离子键轨道出发,利用ABDP理论,分别计算了BaTiO₃的各个电光及倍频系数。计算结果表明,在没有引入任何可调整参量的情况下,用(TiO₆)离子基团的晶格场理论所得到的电光及倍频系数的计算值和实验值符合得相当好,而准分子轨道对这些效应的贡献很小。由     

晶体电光和非线性光学效应的离子基团理论(Ⅲ) 利用畸变氧八面体的离子基团模型计算LiNbO_3,LiTaO_3,KNbO_3,BNN晶体的电光和倍频系数

本文用文献[1]中所提出的(MO_6)离子基团模型,计算LiNbO_3,LiTaO_3,KNbO_3,BNN等晶体的电光和倍频系数。假设在O_h对称时,这些晶体中的氧八面体具有相同的能级和对称波函数,则通过群表示理论就可得到在C_(3ν),(C_2υ)对称性时氧八面体的能级和对称波函数,并进而用ABDP理论计算它们的电光和倍频系数。计算结果和实验符合得相当好。本文并从理论上解释了这些晶体的倍频系数大小、符号和氧八面体畸变间的关系,由此可以得到以下两个结论:(1)畸变氧八面体的离子基团模型不但适用于钙钛矿型材料,同时也适用于钨青铜型、LiNbO_3型材料。(2)在钨青铜型、LiNbO_3型的材料中,仍是“离子键”对电光和倍频效应作出主要贡献,同时由于LiTaO_3的共价键成份比LiNbO_3大,因而LiTaO_3的非线性光学效应比LiNbO_3小。     

晶体电光和非线性光学效应的离子基团理论(Ⅰ)——利用氧八面体畸变模型计算BaTiO_3晶体电光及倍频系数

本文对钙钛矿型晶体的电光及倍频效应的机理提出了一个(MO_6)离子基团模型。并从(TiO_6)离子基团的准分子轨道及晶格场位能作用下的(TiO_6)离子基团的离子键轨道出发,利用ABDP理论,分别计算了BaTiO_3的各个电光及倍频系数。计算结果表明,在没有引入任何可调整参量的情况下,用(TiO_6)离子基团的晶格场理论所得到的电光及倍频系数的计算值和实验值符合得相当好,而准分子轨道对这些效应的贡献很小。由此得出三个结论:(1)BaTiO_3的电光及倍频效应主要由(TiO_6)氧八面体的畸变所产生,畸变越大,这些效应也越大;(2)当BaTiO_3处于铁电相时,由于晶体内自发极化的结果,产生一个强的奇次项晶格场,这是BaTiO_3具有大的电光及倍频效应的主要因素。而(TiO_6)离子基团的共价键成份,由于彼此间互相抵消,对这些效应贡献很小;(3)BaTiO_3的电光及倍频系数和它的自发极化P_s之间有一简单的线性关系。     

NaNO_2晶体线性和非线性光学系数的计算

使用从头计算平面波赝势方法,计算了NaNO2晶体电子能带结构,并使用改进的倍频公式计算了它的线性折射率和静态二级非线性系数,所得到的结果和实验值相符.采用实空间原子切割方法分析了阳离子和阴离子基团对光学性质的贡献.计算表明(NO2)-基团对双折射率和倍频系数的贡献占主要地位,从而进一步验证了阴离子基团理论的正确性.     

使用CNDO/S型近似方法计算NaNO_2晶体的倍频系数

本文使用CNDO/S型近似方法,计算(NO_2)~(-1)的单电子分子轨道,然后按基团理论的通用计算程序计算NaNO_2晶体的倍频系数,计算值和实验值符合得较好,计算结果明确指出:NaNO_2晶体倍频系数各向异性的原因来自基团的共轭π轨道,另外,本文的计算表明,有可能对非线性光学新材料探索提供计算机的预测。 本文还就非线性光学效应的双能级模型作了讨论,并指出了它的局限性。     

低温相偏硼酸钡(β-BaB2O4)晶体倍频系数的计算

本文从“离子基团理论”出发,并考虑A位离子晶格电场对(B₃O₆)^3-环的影响,采用CNDO/S近似计算了(B₃O₆)^3-基团的分子轨道,进而求得低温相偏硼酸钡(β-BaB₂O₄)晶体的倍频系数。计算结果与实验值符合,由此进一步证实了这一论点:β-BaB₂O₄晶体的倍频系数主要来自(B关键词：     

NaNO2晶体线性和非线性光学系数的计算

使用从头计算平面波赝势方法,计算了NaNO₂晶体电子能带结构,并使用改进的倍频公式计算了它的线性折射率和静态二级非线性系数,所得到的结果和实验值相符.采用实空间原子切割方法分析了阳离子和阴离子基团对光学性质的贡献.计算表明(NO₂)-基团对双折射率和倍频系数的贡献占主要地位,从而进一步验证了阴离子基团理论的正确性 关键词： 电子结构 非线性光学系数 从头计算方法     

晶体电光和非线性光学效应的离子基团理论(Ⅲ)——利用畸变氧八面体的离子基团模型计算LiNbO3,LiTaO3,KNbO3,BNN晶体的电光和倍频系数

本文用文献[1]中所提出的(MO₆)离子基团模型,计算LiNbO₃,LiTaO₃,KNbO₃,BNN等晶体的电光和倍频系数。假设在O_h对称时,这些晶体中的氧八面体具有相同的能级和对称波函数,则通过群表示理论就可得到在C_3ν,C_2ν对称性时氧八面体的能级和对称波函数,并进而用ABDP理论计算它们的电光和倍频系数。计算结果和实验符合得相当好。本文并从理论上解释了这些晶体的倍频系数大小、符号和氧八面体畸变间的关系,由此可以得到以下两个结论:(1)畸变氧八面体的离子基团模型不但适用于钙钛矿型材料,同时也适用于钨青铜型、LiNbO₃型材料。(2)在钨青铜型、LiNbO₃型的材料中,仍是“离子键”对电光和倍频效应作出主要贡献,同时由于LiTaO₃的共价键成份比LiNbO₃大,因而LiTaO₃的非线性光学效应比LiNbO₃小。     

使用基团理论计算KB_5O_8·4H_2O晶体的倍频系数

本文使用基团理论计算KB_5O_8·4HO_2O(简称KB5)晶体的倍频系数,得到d_(31)=2.61×10~(-10)esu,d_(32)=007×10~(-10)esu,d_(33)=3.26×10~(-10)esu,与实验值符合较好。计算结果表明:氢键对KB5晶体的倍频系数有影响。本文还分析了KB5晶体倍频系数小的起因,除去[B_5O_6(OH)_4]~(-1)基团的微观倍频系数小外,还在于基团的空间排列方式不利,导至最大的微观倍频系数X_(123)相互抵消。最后,本文提出了在含四配位硼原子的硼氧化合物中寻找倍频新材料的结构判据。     

使用CNDO/S型近似方法计算NaNO2晶体的倍频系数

本文使用CNDO/S型近似方法,计算(NO₂)^-1的单电子分子轨道,然后按基团理论的通用计算程序计算NaNO₂晶体的倍频系数,计算值和实验值符合得较好,计算结果明确指出:NaNO₂晶体倍频系数各向异性的原因来自基团的共轭π轨道,另外,本文的计算表明,有可能对非线性光学新材料探索提供计算机的预测。本文还就非线性光学效应的双能级模型作了讨论,并指出了它的局限性。 关键词：     

晶体和基团倍频系数间的普遍变换公式

本文使用倍频系数的不可约张量表示法,得到了离子基团的微观倍频系数与晶体宏观倍频系数间的一般变换公式,从而为晶体中不同取向的基因对宏观倍频系数的贡献提供了普遍的计算公式。应用这一计算方法可方便地计算各种碘酸盐的倍频系数,结果相当满意。本文对于探索新型倍频材料,提供了明确的空间结构条件。 关键词：     

使用基团理论计算KB5O8·4H2O晶体的倍频系数

本文使用基团理论计算KB₅O₈·4HO₂O(简称KB5)晶体的倍频系数,得到d₃₁=2.61×10^-10esu,d₃₂=007×10^-10esu,d₃₃=3.26×10^-10esu,与实验值符合较好。计算结果表明:氢键对KB5晶体的倍频系数有影响。本文还分析了KB5晶体倍频系数小的起因,除去[B₅O₆(OH)₄]^-1基团的微观倍频系数小外,还在于基团的空间排列方式不利,导至最大的微观倍频系数X₁₂₃相互抵消。最后,本文提出了在含四配位硼原子的硼氧化合物中寻找倍频新材料的结构判据。 关键词：     

晶体电光和非线性光学效应的离子基团理论(Ⅱ) 利用(IO_3)~(-1)离子基团的分子轨道计算α-LiIO_3晶体的倍频系数

本文对碘酸盐晶体的倍频效应提出了一个(IO_3)~(-1)离子基团模型,并用(IO_3)~(-1)离子基团的分子轨道计算了α-LiIO_3的倍频系数,计算值和实验值符合得很好。由此得出以下结论:碘酸盐晶体的倍频效应主要由(IO_3)~(-1)离子基团和它的共价键轨道所决定。而在(IO_3)~(-1)离子基团中,对倍频效应作出主要贡献的是碘的孤对电子轨道和氧的|2σ>,|2P_y>轨道。     

Na2SbF5晶体倍频系数的理论计算

本文使用阴离子基团理论计算了Na₂SbF₅晶体的倍频系数,得到d₁₂₃=4.48×10^-10esu,与实验值符合较好。计算结果表明,阴离子基团中孤对电子的存在有利于产生大的倍频效应。本文还分析了Na₂SbF₅晶体倍频系数小的原因:尽管(SbF₅)^2-基团存在孤对电子可以对晶体倍频系数有较大贡献,但孤对电子能级的相对位置对其倍频系数有不利影响,从而导致它的倍频系数d₁₂₃较小。 关键词：     

晶体电光和非线性光学效应的离子基团理论(Ⅱ)——利用(IO3)-1离子基团的分子轨道计算α-LiIO3晶体的倍频系数

本文对碘酸盐晶体的倍频效应提出了一个(IO₃)^-1离子基团模型,并用(IO₃)^-1离子基团的分子轨道计算了α-LiIO₃的倍频系数,计算值和实验值符合得很好。由此得出以下结论:碘酸盐晶体的倍频效应主要由(IO₃)^-1离子基团和它的共价键轨道所决定。而在(IO₃)^-1离子基团中,对倍频效应作出主要贡献的是碘的孤对电子轨道和氧的|2σ>,|2P_y>轨道。     

物理学进展第13卷总目录

第1期第2期合刊 1 99弓年6月前言…………………………………………...……………………王业宁龚昌德闵乃本I.晶体物理与材料设计 1.钙钛矿型晶体的倍频系数和离子位移、能带结构间的关系…陈创天俞琳华(1》 2.非线性光学晶体材料的研究进展……………………………………·”蒋民华(14) 3.微米超晶格的概念、效应和应用………………………………………闵乃本(26) 4.离子束与固体作用的研究:非晶化与分形……………………………柳百新(38)Ⅱ高温超导体 1.CuO,.平面上空穴的运动………………………………………………甘子钊(49) 2.有关高温…     

神光-Ⅱ装置三倍频实验中靶场单元技术的改进

 主要介绍为了满足神光-Ⅱ高功率激光装置三倍频光（351nm，3ω）的物理实验要求，靶场三倍频模拟光源和瞄准监视系统两个主要单元技术的改进，即三倍频模拟光源由基频光（1 053nm，3ω）通过腔外的KTP+BBO晶体倍频获得，再经八路分光系统和主激光耦合；瞄准监视系统由透射式光学系统改进为反射式光学系统，避免原系统存在较大的色差，提高瞄准精度。     

偏硼酸钡晶体倍频系数和紫外吸收边的计算

偏硼酸钡(β-BaB_2O_4)晶体是我国首创的一种新型非线性光学晶体。实验表明它的透光波段为190～3000nm,宏观倍频系数x_(111)~(2ω)=4.6×10~(-9)e.s.u。CNDO/S计算能得到较好的x_(111)~(2ω)值但紫外吸收边竟达90nm,离实验值太远。本文从芳香环的EHMO理论出发,比较了几种无机芳香环和有机芳香环的单电子能谱,得到β-BaB_2O_4晶体的紫外吸收边和倍频系数值,跟实验值非常符合。针对紫外吸收边的争议,我们还用精度较高的SCF-X_a-SW方法计算了该晶体的电子能谱,结果支持上述的EHMO计算。本文最后简单讨论了影响非线性晶体紫外吸收边和倍频系数的因素。