掺铁铌酸锂晶体第一性原理研究

摘要

本文利用第一性原理计算方法研究铁掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质，所有计算采用广义梯度近似下的平面波超软赝势方法。通过对Fe:LiNbO3晶体的电子结构和光学性质的计算和分析，得到如下结论：掺杂产生了杂质能级，主要由Fe的d轨道贡献。掺杂降低了电子跃迁所需能量，同时也降低了各原子的电子轨道能量。掺杂离子在晶体中同时充当电子的施主与受主。Fe的掺杂使Fe:LiNbO3晶体的能量损失函数有较大的增加，对光存储的效率有一定影响。Fe的掺杂使晶体的光学性质在可见光低能范围发生变化，吸收谱在可见光区域产生吸收峰，有利于晶体全息存储的应用。