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Cu掺杂MgF2晶体的电子结构及光学特性
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:Acta Physico - Chimica Sinica
  • 时间:2012
  • 页码:6-
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学] O649[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]太原理工大学材料科学与工程学院,太原030024, [2]太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金(50874079,51002102)和太原市科技项目(100115105)资助
  • 相关项目:金属富勒烯衍生物作为光伏器件中电子受体材料的效能研究
中文摘要:

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了纯的MgF2晶体和掺杂不同原子分数(2.08%,4.16%,6.24%)Cu的MgF2晶体结构、电学性质以及光学性质.结果表明:Cu的掺入导致MgF2晶体禁带宽度逐渐变窄,并且Cu掺杂使得MgF2晶体折射率和吸收峰增加,特别是在4eV附近区域出现了新吸收峰.同时也给出了引起体系性质变化的物理机制,Cu掺杂MgF2晶体在光电化学方面有着潜在的应用价值.

英文摘要:

Based on the density functional pseudopotential method, the geometries, electronic structures, and optical properties of MgF2 with different atomic fractions of Cu doping (2.08%, 4.16%, and 6.24%) are compared in detail. Cu substitution of the Mg sites induces an effective reduction of the band gap of MgF2; and the band gap is continuously reduced with increasing Cu doping level. Also, the calculations show that the refractive index and absorption increase with increasing Cu doping. More importantly, an absorption around 4 eV is found. The mechanisms of this transition in the doped and undoped materials are discussed. The Cu doped MgF2 system could be a potential candidate for photoelectrochemical applications.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781