人工晶体学报

作者：雷博程;刘桂安;王少霞;赵旭才;毛著鹏;夏桐;黄以能;张丽丽

单位：伊犁师范大学物理科学与技术学院,新疆凝聚态相变与微结构实验室,伊宁835000;伊犁师范大学物理科学与技术学院,新疆凝聚态相变与微结构实验室,伊宁835000;南京大学物理学院,固体微结构物理国家重点实验室,南京210093

关键词：ZnO;第一性原理;形成能;电子结构;光学性质,

基金：新疆十三五重点学科开放课题(XJZDXK-PHY-201806)

基于GGA+U的第一性原理方法,分析了La、Ce、Pr、Nd四种元素掺杂的ZnO结构,对晶体的结构、电子结构和光学性质进行了对比分析.由键布局分析可知,掺杂体系Zn-O键共价性的强弱与杂质掺入原子的序数成正比.掺杂后体系的类型仍为直接跃迁,能级整体下移;随着Pr、Nd掺入,出现了杂质能级,这是由稀土元素的4f电子态所导致.在光学性质方面,掺杂体系的吸收系数、静介电常数都比纯ZnO的高,体系的吸收边都向低能方向移动,其中Zn7LaO8的红移程度最高、静介电常数最大,说明其光催化能力和极化能力都最强.

来源：2019年第9期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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