金屬(Cu,Ag,Au)摻雜MgF2的電子結(jié)構(gòu)及光學(xué)特性.pdf

1、MgF2有著折射率低(n=1.38)，能隙寬(Eg=10.08eV)，可見(jiàn)及近紅外波段吸收率低，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能，在各種光學(xué)薄膜與金屬陶瓷薄膜的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中有著廣泛的應(yīng)用。由于薄膜與基體之間不可避免會(huì)產(chǎn)生元素間的相互作用，這可能會(huì)影響其微觀結(jié)構(gòu)以及相關(guān)性能，所以開(kāi)展薄膜中摻雜的研究具有重要的意義。由于實(shí)驗(yàn)研究很難得出結(jié)論，原子層次的計(jì)算模擬就顯得尤為重要。本文采用第一性原理平面波超軟贗勢(shì)方法，研究了Cu，Ag，Au摻雜MgF2后對(duì)體系

2、的影響，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)使用密度泛函理論(DFT)的第一性原理平面波超軟贗勢(shì)法，計(jì)算了純的MgF2晶體和摻雜不同含量Cu的MgF2晶體的結(jié)構(gòu)、電學(xué)性質(zhì)以及光學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明，Cu的摻入導(dǎo)致MgF2晶體禁帶寬度逐漸變窄，并且Cu摻雜使得MgF2晶體折射率和吸收峰增加，特別是在4eV附近區(qū)域出現(xiàn)了吸收峰。同時(shí)也給出了引起體系性質(zhì)變化的物理機(jī)制，在光電化學(xué)方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　 (2)使用密度泛函理論(D