Na掺杂对闪锌矿ZnS电子结构和光学性质的第一性原理浅析 |
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引用本文: | 熊远鹏,吴波,王敏,周泽友,赵春凤,吴育锋.Na掺杂对闪锌矿ZnS电子结构和光学性质的第一性原理浅析[J].功能材料,2014(1). |
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作者姓名: | 熊远鹏 吴波 王敏 周泽友 赵春凤 吴育锋 |
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作者单位: | 福州大学材料科学与工程学院;福州市博德新材料科技有限公司; |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(50971043,51171046) |
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摘 要: | 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,在广义梯度近似(GGA)框架下,研究了纯净闪锌矿ZnS-B3和Na掺杂ZnS后的晶体结构、电子结构和光学性质。详细分析了不同Na掺杂浓度对ZnS的晶格常数、电子态密度和能带结构的影响,讨论了费米能级附近的电子组态对ZnS光学性质的影响。结果表明,掺杂Na对ZnS光学性能有极大的影响,当Na离子掺杂浓度为6.25%(原子分数)时,表现出较好的综合光学性质;当掺杂浓度为12.5%(原子分数)时,体系有效负电荷离子浓度增加,S3p态穿过费米能面,引起S3p态电子产生跃迁,在低能量红外区域产生新介电峰,引起光吸收,降低了ZnS材料的透红外性能。理论预测结果与文献报道的实验结果相吻合。
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关 键 词: | ZnS红外材料 电子结构 光学性质 第一性原理计算 |
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