人工晶体学报

作者：韩懿博, 吉旭, 井群, 朱宣恺, 艾孜再姆·吾布力塔依尔, 赵文豪, 曹鑫佳

单位：新疆大学物理科学与技术学院，乌鲁木齐 830017

关键词：磷酸钇晶体,密度泛函理论,双折射,晶格工程,实空间原子切割,Born有效电荷,

基金：国家级大学生创新训练计划项目(202310755096)

稀土磷酸盐因具有较大的带隙和较好的光学特性，被认为是一种重要的紫外/深紫外光学材料。本文通过高通量筛选无机晶体结构数据库（ICSD），获得了磷酸钇（YPO4）晶体的两种相似结构Ⅰ（No.24514）、Ⅱ（No.133671）。运用第一性原理系统研究了Ⅰ和Ⅱ的电子结构和光学性质，利用计算机仿真研究了直接改变晶格常数来调控晶体YPO4带隙和双折射的可行性与可靠性。研究结果表明，晶格工程调控下晶体YPO4的双折射变化显著（在1 064 nm波长下，全维度压缩晶格至原来的70%，双折射改变高达0.052（Ⅰ）、0.057（Ⅱ）；单轴（c轴）压缩晶格至70%，双折射改变达0.029（Ⅰ）、0.031（Ⅱ））。PO4和YO8基团均对晶体YPO4的双折射有突出贡献。P、O原子主导晶体YPO4双折射的走向，Y原子对双折射调控效率影响显著，在调控双折射的过程中发挥了非常关键的作用。晶格工程调控晶体双折射成效显著，此研究为新材料的设计研发和拓宽非线性光学材料应用场景提供新的思路。

来源：2025年第9期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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