鈮酸鋰晶體缺陷結(jié)構(gòu)的能學(xué)計(jì)算.pdf

1、鈮酸鋰晶體(LN)是一種集電光、聲光、壓電、非線性、光折變等眾多優(yōu)異性能于一身的人工晶體材料。通過(guò)改變鈮酸鋰晶體的Li/Nb比或摻入一些雜質(zhì)元素(如Mg、Fe和Zr等)，可以極大的優(yōu)化鈮酸鋰的光電性能。因此鈮酸鋰被認(rèn)為是光子時(shí)代“光學(xué)硅”的主要候選材料之一，具有廣闊的應(yīng)用前景鈮酸鋰晶體的優(yōu)異光電性能與其內(nèi)部的各種缺陷結(jié)構(gòu)是密不可分的，但是到目前為止人們對(duì)鈮酸鋰晶體缺陷的精細(xì)結(jié)構(gòu)，缺陷離子的具體占位還不是很清楚，這嚴(yán)重阻礙了材料性能的進(jìn)一

2、步提高與應(yīng)用。本文從原子尺度對(duì)鈮酸鋰晶體缺陷進(jìn)行了系統(tǒng)的能學(xué)計(jì)算，通過(guò)選取基于經(jīng)典電子殼模型、Lidiard-Norgett分區(qū)戰(zhàn)略以及Mott-littleton近似的經(jīng)驗(yàn)途徑對(duì)鈮酸鋰晶體不同的缺陷模型進(jìn)行了能學(xué)分析，并給出了具體缺陷結(jié)構(gòu)模型。本研究分為五個(gè)部分：
　　 第一章，介紹了研究的背景和意義，并闡述了論文的研究方法和內(nèi)容。
　　 第二章，介紹了論文選取的電子殼模型及相關(guān)的離子間相互作用勢(shì)的確定方法，進(jìn)而給出鈮

3、酸鋰晶體缺陷形成能的計(jì)算方法。
　　 第三章，對(duì)鈮酸鋰晶體中的本征缺陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的模擬計(jì)算，驗(yàn)證了鋰空位模型，得到了能量受寵的缺陷結(jié)構(gòu)為反位鈮和鋰空位的缺陷集團(tuán)，同時(shí)確定了相關(guān)離子的晶格占位。并通過(guò)近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰晶體疇反轉(zhuǎn)前后紅外吸收譜的變化，驗(yàn)證了模擬計(jì)算結(jié)果。
　　 第四章，對(duì)鈮酸鋰晶體中的摻雜缺陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬計(jì)算，給出了不同摻雜離子在摻雜閾值前后鈮酸鋰晶體中缺陷的類型和結(jié)構(gòu)。計(jì)算結(jié)果表明，低摻時(shí)雜質(zhì)