稀土元素(Ce/Pr/Nd)掺杂Mn4Si7的第一性原理计算

• 作者: 冯磊 张晋敏 潘王衡 王立 肖清泉 谢杰 谢泉 贺腾 陈茜
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: Mn4Si7 第一性原理 稀土元素 掺杂 电子结构 光学性质
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 425-430
• 页数: 6页
• 分类号: O474
• 字数: 3272字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2020.03.020

摘要

利用第一性原理,对稀土元素Ce、Pr或Nd掺杂Mn4Si7前后的几何结构、电子结构和光学性质进行了计算与分析.结果表明,掺杂后Mn4 Si7晶格常数变大,禁带宽度明显减小,由于稀土元素特殊的4f层电子的影响,在费米能级附近出现了杂质能级.掺杂后Mn4 Si7的介电函数虚部、吸收系数的主峰均出现红移,红外光区的光跃迁强度明显增强,光吸收系数和光电导率均增大.说明掺杂稀土元素Ce、Pr或Nd后改善了Mn4 Si7在红外光区的光电性能.