LiNbO3和LiTaO3晶体电子结构、平面声波和光折射特性

• 作者: 惠群 李孝 李春梅 程南璞 邵栋元 陈志谦 陈晶晶
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 第一性原理 电子结构 弹性常数 平面声波 LiNbO3 LiTaO3
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 171-179
• 页数: 9页
• 分类号: O735
• 字数: 3860字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20150338

摘要

本研究基于密度泛函理论的第一性原理超软赝势平面方法计算了LiNbO3和LiTaO3的晶格参数、电子结构和弹性常数,并利用Christoffel方程研究了二者平面声波特征。结果表明：两者的理论计算晶格参数和弹性常数与实验值接近,禁带宽度分别为3.78和3.98 eV,导带底和价带顶主要由O-2p和Nb-4d(Ta-5d)态电子贡献。化学键理论揭示Li和Nb(Ta)与O原子之间有两种成键类型。电荷布局分析结果显示有两种相应的重叠布居数, Nb(Ta)–O键呈现强共价键作用,并且Nb–O(Ta–O)键长小于Li–O键长。LiNbO3和LiTaO3晶体平面声波有两支横波和一支纵波,纵波速度大于横波速度,在xy平面呈现六重对称性,在xz和yz平面各向异性程度强于xy平面,沿[001]、[001]晶向上两支横波振动速度相等。最后利用模守恒赝势(Norm-conserving)计算了介电常数和静态折射率,计算表明LiNbO3晶体的折射性能和非寻常光(e光)离散程度均强于LiTaO3晶体。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李春梅	西南大学材料与能源学部	37	181	7.0	12.0
2	陈志谦	西南大学材料与能源学部	70	438	13.0	17.0
3	陈晶晶	西南大学材料与能源学部	11	29	4.0	5.0
4	程南璞	西南大学材料与能源学部	45	376	11.0	17.0
5	邵栋元	西南大学材料与能源学部	5	14	2.0	3.0
6	惠群	西南大学材料与能源学部	8	30	4.0	5.0
7	李孝	西南大学材料与能源学部	3	6	2.0	2.0