應(yīng)力作用下ZnO電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究.pdf

1、本文利用基于第一性原理平面波贗勢(shì)方法的CASTEP模擬軟件對(duì)ZnO在流體靜壓力、單軸應(yīng)力下以及在摻雜過(guò)程中引入的應(yīng)力應(yīng)變作用下電子態(tài)密度、能帶結(jié)構(gòu)，光學(xué)性質(zhì)的變化進(jìn)行了詳細(xì)研究。
　　在流體靜壓力作用下的研究結(jié)果表明，d電子態(tài)密度分布主要隨ZnO配位數(shù)的變化而改變，而壓力對(duì)其影響不大。ZnO多形體的d電子隨壓力的增加向低能方向移動(dòng)，但隨配位數(shù)的增加而降低，且p-d排斥作用使帶隙的變化減??；巖鹽相結(jié)構(gòu)的雙金屬區(qū)在靜壓力作用下變?yōu)閱我?/p>

2、金屬區(qū)。
　　晶體場(chǎng)劈裂能的絕對(duì)值在單軸應(yīng)力作用下大約2GPa時(shí)達(dá)到最小值，受限的單軸應(yīng)力較自由馳豫時(shí)使價(jià)帶頂?shù)姆至鸭觿?，但直接帶隙的性質(zhì)沒(méi)有變化。由于纖鋅礦ZnO的各向異性，對(duì)極化方向沿[100]方向的ZnO隨單軸應(yīng)力的增加，光學(xué)響應(yīng)峰發(fā)生藍(lán)移，但光學(xué)響應(yīng)峰的強(qiáng)度的變化不明顯，而對(duì)[001]極化方向的光學(xué)響應(yīng)強(qiáng)度的影響較大。其中單軸應(yīng)力對(duì)光學(xué)響應(yīng)起始點(diǎn)的強(qiáng)度影響最明顯，這主要來(lái)源于單軸應(yīng)力對(duì)于價(jià)帶頂結(jié)構(gòu)的影響，從而使帶內(nèi)躍遷發(fā)生