铁镁共掺钽酸锂晶体的第一性原理研究

• 作者: 吴圣钰 张耘 梁金铃 罗娅 邱晓燕
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 钽酸锂晶体 铁镁共掺杂 电子结构 吸收光谱 第一性原理
• 年，卷（期）: 2019,（20）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 137-144
• 页数: 8页
• 字数: 4548字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190575

摘要

利用第一性原理对LiTaO3晶体以及不同Mg浓度的Fe:Mg:LiTaO3晶体的电子结构和吸收光谱进行了研究.结果显示:掺铁钽酸锂晶体的杂质能级主要由Fe的3d态轨道贡献,禁带宽度为3.05 eV.掺入镁后,在禁带中没有新的能级产生,掺Mg浓度小于或超过阈值(略小于6 mol％)时,禁带宽度分别为2.72 eV和2.45 eV.Fe:LiTaO3晶体分别在417 nm和745 nm处呈现两个吸收峰,这两峰归结于Fe 3d分裂轨道电子的跃迁;Mg:Fe:LiTaO3晶体吸收峰强度较单掺Fe的LiTaO3晶体下降,并略有偏移,当掺镁浓度超过阈值时,短波段峰移至457 nm吸收峰,而长波段745 nm处的吸收峰消失.研究表明:Fe离子的分裂轨道T2g,Eg跃迁所对应的吸收峰与铁离子的占位有关,Mg离子浓度达到阈值,使Fe离子占Ta位,Eg对应的吸收峰消失.在利用457 nm波段为功能性吸收时,采用较高掺Mg不会对吸收产生不利影响;在利用745 nm波段时,Fe占Li位比Fe占Ta位在存储应用中更具优势,不宜采用高掺镁.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张耘	西南大学物理科学与技术学院	17	20	3.0	3.0
2	罗娅	西南大学物理科学与技术学院	2	0	0.0	0.0
3	梁金铃	西南大学物理科学与技术学院	2	0	0.0	0.0
4	邱晓燕	西南大学物理科学与技术学院	19	12	2.0	3.0
5	吴圣钰	西南大学物理科学与技术学院	2	1	1.0	1.0