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Journal of Southwest University(Natural Science Edition)
2022,44
(3)
130-140
Mn,Ce,Zn三掺铌酸锂晶体的电子结构和光学性质
作 者：
刘林凤;张耘;邱晓燕;罗娅
单 位：
西南大学物理科学与技术学院
关键词：
三掺铌酸锂晶体;第一性原理;双中心模型;电子结构;吸收光谱
摘 要：
利用第一性原理, 研究了 Mn,Ce,Zn三掺铌酸锂(LiNbO3, LN)晶体及对比组的电子结构和光学特性. 结果显示, Mn或 Ce单掺 LiNbO3晶体的杂质能级分别由 Mn3d和 Ce4f轨道电子贡献; Mn和 Ce双掺样本 LNⅢ在 3.34,2.87,2.42和 1.42eV 产生光吸收; Mn,Ce 和 Zn 三掺样本 LNⅣ的吸收峰出现在 3.13,2.73,2.38, 1.90,1.65eV等处; 当掺 Zn2+的摩尔分数达阈值(约 7%)时, 三掺样本 LNⅤ吸收峰出现在 2.87,2.42,1.78和1.53eV附近. 比较双掺以及两种三掺体系, LNⅤ在 1.53eV 处的吸收明显增强. 研究认为双掺和三掺样品中Mn和 Ce离子间存在电荷转移, 基于此可以解释多掺样品中新出现的光折变吸收峰. 通过比较, 认为 Zn2+浓度达阈值的三掺样品在双光存储中更具优势: 除通常选作深、 浅中心的 Mn 2.87eV和Ce 2.42eV吸收外, 还可选Ce 2.42eV与 Mn 1.53eV组合, 双光存储应用使时后者衍射效率更高、 灵敏度更好、 动态范围更大.
译 名：
Study on the Electronic Structures and the Absorption Spectra of Mn,Ce and Zn Triple-doped LiNbO3 Crystals
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