【摘 要】
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基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,运用Castep计算分析了Er,Gd两种稀土元素掺杂的ZnO结构,对本征ZnO和掺杂晶体的能带结构、态密度以及光学性质进行了分析对
【机 构】
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济南大学物理科学与技术学院; 山东大学威海分校空间科学与物理学院;
【基金项目】
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山东省科技发展计划(批准号:2009GG2003028);国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11104114)资助的课题~~
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基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,运用Castep计算分析了Er,Gd两种稀土元素掺杂的ZnO结构,对本征ZnO和掺杂晶体的能带结构、态密度以及光学性质进行了分析对比.由掺杂前后的结果分析发现,稀土掺杂的ZnO结构引入了由稀土原子贡献的导电载流子,增强了体系的电导率,费米能级上移进入导带.研究表明由于稀土元素的掺入,ZnO结构在费米能级附近出现了杂质能带,这是由稀土的4f态电子所形成.同时,纯净ZnO与Er-ZnO,Gd-ZnO和(Er,Gd)-ZnO的介电函数虚部有明显的差异.在光学性质上,掺杂ZnO在可见光区的吸收系数和反射率都比纯净ZnO高,能量损失峰出现红移现象.
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