基于第一性原理計(jì)算稀土硫化物物理性質(zhì)的研究.pdf

1、本文介紹了第一性原理相關(guān)理論，利用密度泛函理論對(duì)晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，計(jì)算了Y2S3的結(jié)構(gòu)特性、態(tài)密度分布、聲子與光學(xué)特性，分析得到其能帶、聲子、吸收、介電函數(shù)、反射、消光系數(shù)和折射率圖譜。同時(shí)也計(jì)算了 La2S3的結(jié)構(gòu)、彈性常數(shù)、聲子、光學(xué)以及熱力學(xué)特性，得到其能帶、聲子色散、介電函數(shù)、反射、德拜溫度和熱容等圖譜。
　　計(jì)算得出Y2S3和La2S3的禁帶寬度分別是1.314 eV和0.191 eV。Y2S3和La2S3的聲子譜沒(méi)有負(fù)

2、頻率，所以晶體所含能量最低，證明晶格動(dòng)力學(xué)是穩(wěn)定的。計(jì)算La2S3彈性常數(shù)后得知此晶體符合力學(xué)穩(wěn)定性收斂標(biāo)準(zhǔn)。從 Y2S3的反射和介電圖譜得出在低于120 nm或高于1000 nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)不存在峰值，因而材料有較小的損耗，透波性能較好。La2S3的吸收和反射譜的峰值都出現(xiàn)在300 nm以下，介電函數(shù)峰值出現(xiàn)在1000 nm以下，所以在波長(zhǎng)大于1000 nm的范圍材料透波性較好。
　　計(jì)算得到Y(jié)2S3摻Eu的禁帶寬度是0.128

3、 eV，并且在-20 eV到-19 eV之間和-40 eV左右的價(jià)帶底出現(xiàn)了新的能帶。Y2S3:Eu晶體結(jié)構(gòu)的反射率在181 nm波長(zhǎng)附近出現(xiàn)極大值為55％，較摻雜前減小了28％。對(duì)于波長(zhǎng)高過(guò)750 nm的紅外光區(qū)，其反射率偏小。加入Eu后吸收率的最大值下降了30669 cm-1。當(dāng)波長(zhǎng)大于500 nm的時(shí)候，Y2S3:Eu的消光系數(shù)偏低。在610 nm到750 nm波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，折射率相較于摻雜前降低了，都位于10％以下。波長(zhǎng)在600