LiYF4晶体的本征缺陷:F心、Vk心和STE的研究

LiYF4晶体的本征缺陷:F心、Vk心和STE的研究

论文摘要

本文在单电子Hartree-Fock近似的基础上采用扩展离子处理方法研究了LiYF4晶体的本征缺陷:F心、Vk心和自陷态激子(STE),用变分法确定了F心、Vk心和STE系统的最小能量及其相应的离子位移场。 研究表明对于LiYF4晶体,有四种不等价F-空位,从能量上看缺陷电子占据任何一个F-空位的几率几乎相等,F心的激发态P态电子沿着Y3+-Y3+方向极化;在四种可能的Vk心和自陷态激子(STE)位形中C位形是Vk心和自陷态激子(STE)在能量上最有利于占据的位形。Vk心移向附近的间隙位置,仍保持C2v对称性。Vk心的吸收光谱是来自于C位形的2Πg→2Σμ+跃迁;四种位形的STE中分子离子不仅发生了平动还发生了不同程度的转动,STE这种平动加转动的变化特点与碱卤晶体的STE弛豫特征有很大差异,但和碱土晶体的STE弛豫情况存在类似之处。 计算结果表明LiYF4晶体的F心、Vk心的吸收谱能量和自陷态激子(STE)的辐射谱能量都与实验符合得比较好。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 第二章 理论计算方法
  • §2.1 晶格库仑能
  • §2.2 短程排斥势
  • §2.3 缺陷电子的能量
  • §2.3.1 离子尺寸项
  • §2.3.2 内插公式
  • §2.3.3 巧分子离子的处理
  • §2.4 极化能
  • §2.5 分子离子间的相互作用能
  • §2.6 系统总能量的自洽叠代求极值方法
  • 第三章 计算结果与分析
  • §3.1 F心的基态确定
  • §3.2 F心的吸收光谱
  • k心)'>§3.3 自陷态空穴(Vk心)
  • §3.4 STE的可能位形及其基态的确定
  • 第四章 主要结论与讨论
  • 附录A
  • 附录B
  • 参考文献
  • 致谢
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