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Mn^(2+)、Mn^(4+)共掺杂Zn_2GeO_4电子结构和光学性质的第一性原理的研究
1
作者 吴成国 武文远 +2 位作者 周晓兰 刘传刚 戴斌飞 《原子与分子物理学报》 北大核心 2017年第4期739-744,共6页
利用第一性原理的局域密度近似(LDA)方法,对Zn_2GeO_4,Mn^(2+)掺杂Zn_2GeO_4,Mn^(2+)、Mn^(4+)共掺杂Zn_2GeO_4的光电性质进行了理论研究.结果表明,Mn^(2+)、Mn^(4+)掺杂可以提高Zn_2GeO_4的载流子浓度,从而改善Zn_2GeO_4的导电性.Mn^(... 利用第一性原理的局域密度近似(LDA)方法,对Zn_2GeO_4,Mn^(2+)掺杂Zn_2GeO_4,Mn^(2+)、Mn^(4+)共掺杂Zn_2GeO_4的光电性质进行了理论研究.结果表明,Mn^(2+)、Mn^(4+)掺杂可以提高Zn_2GeO_4的载流子浓度,从而改善Zn_2GeO_4的导电性.Mn^(2+)离子的掺杂导致Zn_2GeO_4对光的吸收由紫外区域扩展到可见光区域,Mn^(2+)、Mn^(4+)共掺杂促进Zn_2GeO_4晶体对可见光的吸收能力大幅增加,因此Mn^(2+)、Mn^(4+)共掺杂Zn_2GeO_4可以用于制备高效率的光催化剂和发光材料. 展开更多
关键词 mn2+ mn4+共掺杂zn2geo4 第一性原理 电子结构 光学性质
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Mn2+/N2-共掺杂Zn2GeO4晶体电子结构和光学性质的研究
2
作者 蔡宏宇 吴海涛 +1 位作者 吴成国 何苏红 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第5期749-755,共7页
采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对本征Zn2GeO4,Mn2+掺杂Zn2GeO4,Mn2+/N2-共掺杂Zn2GeO4超晶胞进行了几何结构优化,计算了掺杂前后体系的晶格常数、能带结构、态密度和光学性质.结果表明,Mn离子掺入后,Mn离子3d轨道与O离子2p... 采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对本征Zn2GeO4,Mn2+掺杂Zn2GeO4,Mn2+/N2-共掺杂Zn2GeO4超晶胞进行了几何结构优化,计算了掺杂前后体系的晶格常数、能带结构、态密度和光学性质.结果表明,Mn离子掺入后,Mn离子3d轨道与O离子2p轨道之间有强烈的轨道杂化效应,掺杂系统不稳定,而Mn/N离子共掺后,Mn离子和N离子之间的吸引作用克服了Mn离子之间的排斥作用,能够明显地提高掺杂浓度和体系的稳定性.光学性质计算结果表明,Mn离子与N离子共掺杂能改善Zn2GeO4电子在低能区的光学跃迁特性,增强电子在可见光区的光学跃迁;吸收谱计算结果显示,Mn离子与N离子掺入后体系对低频电磁波吸收增加. 展开更多
关键词 mn2+/n2-共掺杂zn2geo4 第一性原理 电子结构 光学性质
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ZnAl_(2)O_(4):Mn材料的制备及发光性能
3
作者 吕莉 刘琳 +2 位作者 韩梅杏 杨慧君 刘会影 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1113-1121,共9页
以共沉淀法与煅烧法联用,成功制备了一系列ZnAl_(2)O_(4):xMn样品。通过扫描电镜和X射线粉末衍射测试研究了样品的形貌和物相特征,结果表明尖晶石结构的ZnAl_(2)O_(4)中[AlO_(6)]的八面体位可以有效被Mn^(4+)替代。通过荧光激发和发射... 以共沉淀法与煅烧法联用,成功制备了一系列ZnAl_(2)O_(4):xMn样品。通过扫描电镜和X射线粉末衍射测试研究了样品的形貌和物相特征,结果表明尖晶石结构的ZnAl_(2)O_(4)中[AlO_(6)]的八面体位可以有效被Mn^(4+)替代。通过荧光激发和发射光谱研究了样品的发光性能,发现Mn^(4+)在ZnAl_(2)O_(4)体系中掺杂可以显示出明亮的红色发光(发射峰值位于680 nm处)。比较不同Mn^(4+)浓度(Mn与Al的物质的量之比)掺杂样品的发光强度时发现,Mn4+最佳掺杂浓度为0.06%。通过德克斯特公式分析了发光强度与浓度关系,探究浓度猝灭机制,结果表明最邻近离子之间能量传递造成Mn4+浓度猝灭的发生。为了提高Mn4+的发光强度,选择了7种金属离子(Li^(+)、Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Sr^(2+)、Sn^(2+)和Ga^(3+))与Mn^(4+)共掺杂进入ZnAl_(2)O_(4)基质中,其中效果较突出的为Li^(+)和Ga^(3+),其共掺杂使Mn^(4+)发光强度分别增强0.6倍和1倍。 展开更多
关键词 共沉淀-煅烧 znAl_(2)O_(4):mn 红光发射 共掺杂 发光性能
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