金红石TiO2晶体中F型色心电子结构及其吸收光谱研究

计算物理 ›› 2000, Vol. 17 ›› Issue (3): 319-325.

金红石TiO₂晶体中F型色心电子结构及其吸收光谱研究

陈军¹, 林理彬², 卢铁城²

1. 西南流体物理研究所冲击波与爆轰物理实验室, 四川绵阳 621900;
2. 四川大学辐射物理与技术开放实验室, 四川大学原子核技术研究所, 四川成都 610064

收稿日期:1998-06-16 修回日期:1999-05-10 出版日期:2000-05-25 发布日期:2000-05-25
作者简介:陈军(1969~),男,博士,四川绵阳919信箱111分箱,621900.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(19805005)

THE ELECTRONIC STRUCTURE AND ABSORPTION SPECTRUM OF RUTIL TiO₂ CRYSTAL WITH F TYPE COLOR CENTER

CHEN Jun¹, LIN Li-bin², LU Tie-cheng²

1 Laboratory for Shock Wave and Detonation Physics Research, Southwest institute of Fluid Physics, Mianyang 621900, P R China;
2 Institute of Nuclera Science and Technology, Radiation Physics and Ra

Received:1998-06-16 Revised:1999-05-10 Online:2000-05-25 Published:2000-05-25

摘要/Abstract

摘要： 运用F型色心的类氢离子波函数结合电荷自洽离散变分方法,对TiO₂晶体中F型色心的电子结构进行了计算,并利用能量最小原理优化了色心格点周围的Ti,O离子结构,得到了TiO₂晶体中F,F⁺和F²⁺心的能带、态密度,并讨论了色心的光学跃迁模式。计算结果表明,F,F⁺心在TiO₂晶体的禁带中引入了施主能级,F²⁺心在禁带中引入了浅受主能级,F和F⁺心的光学跃迁能分别是0.85eV,1.67eV .经还原后的TiO₂晶体,在光吸收实验中测到的17μm(0.75eV),760nm(1.61eV)两个峰分别是由于还原过程中形成的F和F⁺心的吸收峰,并存在着F→F⁺的转型过程。

关键词: F, F⁺, F²⁺心, 能级结构, 跃迁能量

Abstract: The electronic structure of rutile TiO₂ crystal with F-type color center is studied by using the H-like wave function and Discrite Variation method with the relaxation of ions around color center,and their energy band,density of states are obtained.The results show that F and F⁺ center have donor energy level in forbidden band,and F²⁺ center has acceptor energy level in forbidden band.The optical transition energy are 0.85 eV and 1.67 eV for F and F⁺ center,respectively.The optical absorption peaks 1.7μm(0.75 eV),760 nm(1.61 eV) in the reduced sample of TiO₂ are due to the F and F⁺ center,and a transferring of F⁺→F existed.

Key words: F, F⁺, F²⁺center, energy level, transition energy

中图分类号:

O483

陈军, 林理彬, 卢铁城. 金红石TiO₂晶体中F型色心电子结构及其吸收光谱研究[J]. 计算物理, 2000, 17(3): 319-325.

CHEN Jun, LIN Li-bin, LU Tie-cheng. THE ELECTRONIC STRUCTURE AND ABSORPTION SPECTRUM OF RUTIL TiO₂ CRYSTAL WITH F TYPE COLOR CENTER[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2000, 17(3): 319-325.

[1]	李子丰, 杨宁. 模拟射流雾化过程的VOF-LPT耦合方法[J]. 计算物理, 2022, 39(4): 440-452.
[2]	孙梦营, 马明, 过海龙, 姚孟君, 徐猛, 张莹. 零重力点热源马兰戈尼FTM数值模拟[J]. 计算物理, 2022, 39(2): 191-200.
[3]	罗佳, 孙亮, 乔印虎. 忆阻突触耦合环形Hopfield神经网络动力学分析及其电路实现[J]. 计算物理, 2022, 39(1): 109-117.
[4]	王兴炜, 宋晓书. 理论研究OH⁺离子电子态光谱及跃迁性质[J]. 计算物理, 2021, 38(6): 729-734.
[5]	魏祥祥, 冯其红, 张先敏, 黄迎松, 刘丽杰. 基于VOF方法的水驱油藏孔隙尺度剩余油分布状态研究[J]. 计算物理, 2021, 38(5): 573-584.
[6]	朱凯博, 徐龙飞, 潘流俊, 沈华韵. JFNK方法在S_N输运计算中的应用[J]. 计算物理, 2021, 38(4): 381-392.
[7]	薛社生, 李守先. 正冲击波后固壁表面颗粒的上升运动[J]. 计算物理, 2021, 38(3): 280-288.
[8]	刘建晓, 刘啸岚, 陆华丽, 高英杰, 姜严, 唐万春. 金、银纳米结构中的非局域吸收特性[J]. 计算物理, 2021, 38(2): 206-214.
[9]	曹启伟, 肖德龙, 杨显俊, 王建国. 磁瑞利-泰勒不稳定性非线性演化数值模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(1): 5-15.
[10]	彭军辉. 三元层状陶瓷M-Al-N(M=Ti,Zr,Hf)的结构及力学性质的第一性原理模拟[J]. 计算物理, 2020, 37(5): 603-611.
[11]	周志超, 许凌飞, 任天荣, 顾村锋. 基于GCV-FFT方法的超声速压缩拐角流场气动光学效应计算[J]. 计算物理, 2020, 37(3): 284-298.
[12]	郭怀民, 赵国忠. 磁电弹性体中多条位错与Griffith裂纹[J]. 计算物理, 2020, 37(2): 198-204.
[13]	姚孟君, 尚文强, 张莹, 高辉, 张道旭, 刘佩尧. 倾斜壁面中Kelvin-Helmholtz不稳定性演化数值分析[J]. 计算物理, 2019, 36(4): 403-412.
[14]	马文杰, 张平. 计算顺磁-铁磁相变临界磁场的一种方法[J]. 计算物理, 2019, 36(4): 421-426.
[15]	郑艺峰, 王雨雷, 刘健, 秦宏. ISSDE:基于第一性原理随机微分方程的碰撞等离子体隐式模拟[J]. 计算物理, 2019, 36(3): 265-279.

金红石TiO₂晶体中F型色心电子结构及其吸收光谱研究

THE ELECTRONIC STRUCTURE AND ABSORPTION SPECTRUM OF RUTIL TiO₂ CRYSTAL WITH F TYPE COLOR CENTER

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

作者中心

审稿中心

期刊浏览

期刊介绍