【摘要】：本文利用第一性原理研究了In:Mn:LiNbO_3晶體及對比組的電子結構和光學特性.研究結果顯示,摻錳鈮酸鋰晶體的雜質能級主要由Mn的3d態(tài)軌道貢獻,在禁帶中處于較淺的位置,在價帶頂端也有所貢獻,晶體帶隙較純鈮酸鋰晶體變窄;Mn:LiNbO_3晶體分別在1.66,2.85 eV等位置形成了吸收峰;摻In的Mn:LiNbO_3晶體在1.66 eV附近的吸收明顯減弱,摻銦濃度約為閩值(約3 mol%)時在1.66 eV吸收繼續(xù)減弱,并出現了一些新的光吸收峰.本文提出了1.66 eV的吸收與Mn2+離子相關,因摻銦離子而出現的2.13 eV的吸收與Mn~(3+)離子相關,這兩峰隨著摻銦離子的增加將出現前者減弱而后者增強的變化,該變化可以用電荷在錳、銦離子間的轉移解釋;還提出在銦、錳共摻鈮酸鋰晶體中,若光存儲的記錄光選擇低能段(1.66 eV附近),此時對應記錄靈敏度要求較小的摻銦量等觀點.
[Abstract]:In this paper, the electronic structure and optical properties of In:Mn:LiNbO_3 crystal and its contrast group have been studied by first principle. The results show that the impurity energy levels of Mn-doped lithium niobate crystals are mainly contributed by the 3D state orbital of Mn, which are in a shallow position in the gap and at the top of the valence band. The band gap of the crystal becomes narrower than that of the pure lithium niobate crystal. The absorption peaks of Mn:LiNbO_3 crystals were formed at the same position of 1.66U 2.85 eV. The absorption of Mn:LiNbO_3 crystal doped with In decreases obviously near 1. 66 eV, and the absorption of Mn:LiNbO_3 doped with indium continues to weaken at 1. 66 eV when the concentration of indium is about 3 mol%, and some new absorption peaks appear. In this paper, we propose that the absorption of 1. 66 eV is related to Mn2 ion, and that the absorption of 2. 13 eV due to indium ion is related to Mn~ (3) ion. The former weakens and the latter increases with the increase of indium ion. This change can be explained by the transfer of charge between manganese and indium ions. It is also proposed that in indium and manganese co-doped lithium niobate crystals, the recording light stored by the light can be stored in a low energy band (near 1. 66 eV), which corresponds to a lower recording sensitivity.
【作者單位】： 西南大學物理科學與技術學院;
【基金】：國家自然科學基金(批準號:11274257)資助的課題~~
【分類號】：O73

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本文編號：2423467