LaBr3晶体本征点缺陷研究

基于密度泛函理论平面波赝势法对LaBr3晶体本征点缺陷进行了系统研究.通过第一性原理和热动力学方法,计算得到了不同温度及溴分压下LaBr3晶体中本征点缺陷的缺陷形成能,并讨论了不同环境条件下本征点缺陷的形成能随费米能级的变化关系.计算结果表明,当费米能级位于导带底附近时,LaBr3晶体中的主要点缺陷为Lai…能级位于价带顶附近时,LaBr3晶体中主要的点缺陷为Vlao…VBr在高温/低溴分压相对稳定,Vla在低温/高溴分压更稳定.本文还做出了最稳定点缺陷随温度、溴分压及费米能级变化的三维空间分布图,清晰地呈现了不同条件下,该晶体最可能出现的点缺陷类型,从而为调控晶体的点缺陷改善晶体光学性能提供参考.     

磷酸镓晶体物理性质及本征点缺陷的研究

本文运用晶格动力学软件GULP模拟计算了磷酸镓晶体的物理性质和本征点缺陷.利用弛豫拟合技术,根据晶体结构和部分物理性质数据拟合了GaPO4晶体中离子间的相互作用势,利用拟合好的势参数计算得到的结果与实验结果吻合得很好.在此基础上计算理想GaPO4晶体的力学和热学性质,并计算晶体本征缺陷的形成能,结果表明氧空位和氧的弗伦克尔缺陷在晶体中较易出现,而镓的弗伦克尔缺陷则是晶体中最容易形成的缺陷类型.     

无缺陷PbWO4晶体光学性质的模拟计算

利用完全势缀加平面波局域密度泛函近似研究PbWO4（PWO）晶体的光学性质.计算了完整的PWO晶体的电子结构、复数折射率、介电函数、光电导谱和吸收光谱.介电函数的虚部、吸收光谱、折射率等的峰值位置存在一一对应关系,这与电子从价带到导带的跃迁吸收有关.完整的PWO晶体在可见光范围内没有吸收,所以完整的PWO晶体是无色透明的晶体.     

结合第一性原理和热力学计算对HfO2晶体本征点缺陷的预测

基于第一性原理和热动力学方法模拟计算得到了不同温度和氧分压下HfO₂晶体本征点缺陷的形成能,并讨论了各种点缺陷的形成能随费米能级变化的规律. 结果表明: 当费米能级在价带顶附近时, 随着温度和氧分压的变化, 出现了不同的最稳定点缺陷(O_i⁰、V_O3²⁺和Hf_i⁴⁺). 当费米能级大于3.40 eV时, 主要点缺陷是带-4价的Hf 空位. 该晶体除Hf 空位在价带顶附近出现了奇数价态, 其它的点缺陷都只显现偶数价态, 这表明该晶体的点缺陷具有典型的negative-U特性. 本文还计算得到了该晶体可能存在的最稳定点缺陷在温度、氧分压和费米能级三维空间的分布, 这为分析该晶体在不同条件下可能出现的点缺陷类型提供清晰的图像, 为调控晶体点缺陷的形成提供参考.     

Electronic Structures of PbMoOa Crystals with F-Type Colour Centres

Electronic structures of PbMoO4 crystals containing F-type colour centres with the lattice structure optimized are studied within the framework of the fully relativistic self-consistent Dirac-Slater theory, using a numerically discrete variational （DV-Xa） method. The calculated results show that F and F＋ centres have donor energy levels in the forbidden band. The optical transition energies are 2.166eV and 2.197eV, respectively, corresponding to the 580nm absorption bands in PbMoO4 crystal. The 580nm absorption band in PbMoO4 is originated from the F-type colour centres.     

boldmath Study of electronic structures and absorption bands of BaMgF4 crystal with F colour centre

The electronic structures of BaMgF₄ crystals containing an F colour centre are studied within the framework of the fully relativistic self-consistent Direc-Slater theory, using a numerically discrete variational (DV-Xα) method. It is concluded from the calculated results that the energy levels of the F colour centre are located in the forbidden band. The optical transition energy from the ground state to the excited state for the F colour centre is about 5.12 eV, which corresponds to the 242-nm absorption band. These calculated results can explain the origin of the absorption bands.