Mn2+/N2-共掺杂Zn2GeO4晶体电子结构和光学性质的研究

• 作者: 何苏红 吴成国 吴海涛 蔡宏宇
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 化学
• 关键词: Mn2+/N2-共掺杂Zn2GeO4 第一性原理 电子结构 光学性质
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 749-755
• 页数: 7页
• 分类号: O65
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2020.05.018

摘要

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对本征Zn2 GeO4,Mn2掺杂Zn2 GeO4,Mn2 +/N2-共掺杂Zn2 GeO4超晶胞进行了几何结构优化,计算了掺杂前后体系的晶格常数、能带结构、态密度和光学性质.结果表明,Mn离子掺入后,Mn离子3d轨道与O离子2p轨道之间有强烈的轨道杂化效应,掺杂系统不稳定,而Mn/N离子共掺后,Mn离子和N离子之间的吸引作用克服了Mn离子之间的排斥作用,能够明显地提高掺杂浓度和体系的稳定性.光学性质计算结果表明,Mn离子与N离子共掺杂能改善Zn2 GeO4电子在低能区的光学跃迁特性,增强电子在可见光区的光学跃迁;吸收谱计算结果显示,Mn离子与N离子掺入后体系对低频电磁波吸收增加.