双光折变离子掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质研究

发布时间：2024-02-01 15:30

　　铌酸锂晶体是一种在诸多应用领域均表现出优越性质的多功能晶体材料,尤其在光学体全息存储方面,被认为是光存储介质的首选材料之一。在实际应用中,铌酸锂晶体中引入各种杂质离子,可以极大的优化铌酸锂的各种物理性能以适应不同应用的要求。研究表明,双光折变离子共掺铌酸锂晶体的方案,是解决光折变晶体全息存储应用中读出信息容易丢失的一种有效方法,可以完美实现非挥发性全息存储。目前,国内外对铌酸锂晶体作为存储材料进行全息双光存储的研究取得了不少优秀成果。但以铌酸锂晶体作为存储介质研究大都是实验研究,以电子结构和光学性质理论计算为基础的机理研究还较为欠缺。理论计算可以排除实验中难以控制的因素,从微观上解释宏观现象产生的原因。本文通过采用基于密度泛函理论第一性原理的计算方法,从理论上对各种光折变离子掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质进行分析,结果显示:Cu和Mn离子分别单掺以及共掺铌酸锂晶体中,由于Cu 3d轨道、Mn 3d轨道的贡献而在禁带内均出现杂质能级,未掺杂的纯铌酸锂晶体带隙均比各掺杂体系带隙宽。共掺晶体中Cu离子在432nm处形成较强的吸收峰,这个吸收峰的位置相对于Cu单掺杂时的更浅,而Mn离子在7...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1双光子固定法示意图

图1.1双光子固定法示意图固定的方法，1998年Buse[20]等人将Fe和Mn两获得了信息固定所需要深浅不一的能级中心。实分别作为敏化光和记录光来实现信息存储的固定随后人们逐渐研究发现除了Fe和Mn双掺杂LN，还有许多双掺杂组合同样也可以在LN晶体....

图1.2铌酸锂晶体结构示意图

图1.2铌酸锂晶体结构示意图结构是由氧原子形成的氧八面体以共面的形式叠置起来体三重轴垂直，许多堆垛再以八面体共棱的形式联结八面体中心为Nb离子，居中的氧八面体中心为Li离整个晶体由O离子堆积骨架，Li离子与Nb离子间隔填Li-Nb-空……的顺序交替出现。该晶....

图2.1CASTEP计算流程图

硕士学位论文第2章计算理论和CA的展开和方程的求解方法分别采用平面波基组（基组数目通过值迭代（积分点数可以通过快速傅里叶变换网格确定）；电子态轨道线性组合（LinearCombinationOfAtomicOrbitals，LCAO）来组成；而总能量的计算采用拟牛....

图3.1LN超晶胞模型结构

图3.1LN超晶胞模型结构的模型建立陷会对其物理性质产生很大的影响，子半径近似相等而具有相似的环境，竟要占据什么位置是一个难题。近年究报道，且表明离子掺杂到LN晶体晶格中的Li+和Nb5+离子，以及4LNb在各执其词的情况，但对最易被低代替的通常是正常晶格中的Li....

本文编号：3892354