Ba(Mg1/3Nb2/3)O3(BMN)复合钙钛矿陶瓷具有高介电常数和高品质因子等介电性能,预示了其在光学领域的应用前景.本文采用第一性原理方法计算了BMN的电子结构,对其本征光学性能进行分析和预测.对固相合成六方相BMN的XRD测试结果进行Rietvel...Ba(Mg1/3Nb2/3)O3(BMN)复合钙钛矿陶瓷具有高介电常数和高品质因子等介电性能,预示了其在光学领域的应用前景.本文采用第一性原理方法计算了BMN的电子结构,对其本征光学性能进行分析和预测.对固相合成六方相BMN的XRD测试结果进行Rietveld精修(加权方差因子Rwp=6.73%,方差因子Rp=5.05%),在此基础上建立晶体结构模型并对其进行几何优化.运用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法,对六方相BMN晶体模型的能带、态密度和光学性质进行理论计算.结果表明BMN的能带结构为间接带隙,禁带宽度Eg=2.728 e V.Mg-O和Ba-O以离子键结合为主,Nb-O以共价键结合为主,费米面附近的能带主要由O-2p和Nb-4d态电子占据,形成了d-p轨道杂化.修正带隙后,计算了BMN沿[100]和[001]方向上的复介电函数、吸收系数和反射率等光学性质.结果表明,BMN近乎光学各向同性,在可见光区,其本征透过率为77%<T<83%,折射率为1.91<n<2.14,并伴随一定的色散现象.实验测试结果与理论计算结果相吻合.展开更多
利用第一性原理密度泛函理论,计算了不同浓度Y掺杂Ba Ti O3的电子结构和光学性质.计算结果表明:掺杂Y元素后,体系的禁带宽度增大,能态密度向低能方向移动,费米能级进入导带,体现出n型半导体的特征,改善了Ba Ti O3的导电性.在光学性质上...利用第一性原理密度泛函理论,计算了不同浓度Y掺杂Ba Ti O3的电子结构和光学性质.计算结果表明:掺杂Y元素后,体系的禁带宽度增大,能态密度向低能方向移动,费米能级进入导带,体现出n型半导体的特征,改善了Ba Ti O3的导电性.在光学性质上,无入射光情况下的纯Ba Ti O3静态介电常数值为4.69,掺杂后静态介电常数改变比较大,尤其是高浓度掺杂后远远大于纯Ba Ti O3,这意味着其可能是一种新的介电材料.掺杂后,体系的能量损失峰明显向低能区移动,随着掺杂浓度的增大,能量损失强度也有所增加.展开更多
文摘Ba(Mg1/3Nb2/3)O3(BMN)复合钙钛矿陶瓷具有高介电常数和高品质因子等介电性能,预示了其在光学领域的应用前景.本文采用第一性原理方法计算了BMN的电子结构,对其本征光学性能进行分析和预测.对固相合成六方相BMN的XRD测试结果进行Rietveld精修(加权方差因子Rwp=6.73%,方差因子Rp=5.05%),在此基础上建立晶体结构模型并对其进行几何优化.运用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法,对六方相BMN晶体模型的能带、态密度和光学性质进行理论计算.结果表明BMN的能带结构为间接带隙,禁带宽度Eg=2.728 e V.Mg-O和Ba-O以离子键结合为主,Nb-O以共价键结合为主,费米面附近的能带主要由O-2p和Nb-4d态电子占据,形成了d-p轨道杂化.修正带隙后,计算了BMN沿[100]和[001]方向上的复介电函数、吸收系数和反射率等光学性质.结果表明,BMN近乎光学各向同性,在可见光区,其本征透过率为77%<T<83%,折射率为1.91<n<2.14,并伴随一定的色散现象.实验测试结果与理论计算结果相吻合.
文摘利用第一性原理密度泛函理论,计算了不同浓度Y掺杂Ba Ti O3的电子结构和光学性质.计算结果表明:掺杂Y元素后,体系的禁带宽度增大,能态密度向低能方向移动,费米能级进入导带,体现出n型半导体的特征,改善了Ba Ti O3的导电性.在光学性质上,无入射光情况下的纯Ba Ti O3静态介电常数值为4.69,掺杂后静态介电常数改变比较大,尤其是高浓度掺杂后远远大于纯Ba Ti O3,这意味着其可能是一种新的介电材料.掺杂后,体系的能量损失峰明显向低能区移动,随着掺杂浓度的增大,能量损失强度也有所增加.