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题名铝酸钇晶体光学性质和热力学性质的第一性原理研究
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作者
孟帅
李坤
秦振兴
张宇飞
马柯榕
宫长伟
杨雯
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机构
太原科技大学应用科学学院
太原科技大学材料科学与工程学院
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期79-83,共5页
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基金
国家自然科学基金(51871158)
山西省基础研究计划资助项目(202103021224268)
太原科技大学科研启动基金资助(20222006)。
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文摘
铝酸钇(YAlO_(3),YAP)材料的光学和热力学性能优异,在固体激光、发光显示等领域显现出巨大的应用前景。本工作采用基于密度泛函理论的第一性原理研究,计算了YAP晶体的电子结构、光学和热力学性质。结果表明,YAP属于宽禁带绝缘体材料,价带主要是由O的2p电子态贡献,导带基本上是由Y的4d电子态确定,较宽的带隙为众多激活离子的掺杂提供了可能,有利于设计不同材料组成的发光体系,光学性质计算得到了YAP晶体三个不同方向上的介电函数谱、吸收谱、反射谱、折射率谱和能量损失谱,表明YAP材料的光学性质具有各向异性、定向可控的特点,通过对YAP材料声子色散谱的计算,确定了德拜温度随热力学温度的变化规律,在46 K时出现了德拜温度的极小值特征点571 K,处于高温极限时YAP的德拜温度稳定在830 K,证实了自由能、熵、焓、热容等热力学基本参数的温度依赖性。本工作从原子尺度分析了YAP材料的光学性质和热力学性质,为材料的性能研究,特别是YAP材料在低温下的应用提供了基础数据支持。
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关键词
第一性原理
电子结构
光学性质
热力学
铝酸钇(yap)
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Keywords
first-principle
electronic structure
optical property
thermodynamics
YAlO_(3)(yap)
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分类号
O469
[理学—凝聚态物理]
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