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《基于第一性原理計(jì)算稀土硫化物物理性質(zhì)的分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于第一性原理計(jì)算稀土硫化物物理性質(zhì)的研究作者姓名吳茜學(xué)校導(dǎo)師姓名、職稱張顯副教授企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱呂俊峰高工申請學(xué)位類別工程碩士萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)學(xué)校代碼10701學(xué)號1305122331分類號TN3密級公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于第一性原理計(jì)算稀土硫化物物理性質(zhì)的研究作者姓名:吳茜領(lǐng)域:材料工程學(xué)位類別:工程碩士學(xué)校導(dǎo)師姓名、職稱:張顯副教授企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱:呂俊峰高工學(xué)院:先進(jìn)材料與納米科技學(xué)院提交日期:2015年11月萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)StudyonThePhysicalPropertiesofRareEarthSulfidesBased
2、onTheFirst-PrinciplesAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMaterialsEngineeringByWuQianSupervisor:ZhangXianAssociateProfessorLvJunfengSeniorEngineerNovember2015萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德,本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在
3、導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同事對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切法律責(zé)任。本人簽名:日期:西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱、
4、借閱論文;學(xué)??梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容,允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時(shí)本人保證,結(jié)合學(xué)位論文研究成果完成的論文、發(fā)明專利等成果,署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名:導(dǎo)師簽名:日期:日期:萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)摘要摘要本文介紹了第一性原理相關(guān)理論,利用密度泛函理論對晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,計(jì)算了Y2S3的結(jié)構(gòu)特性、態(tài)密度分布、聲子與光學(xué)特性,分析得到其能帶、聲子、吸收、介電函數(shù)、反射、消光系數(shù)和折射率圖譜。同時(shí)也計(jì)算了La2S3的結(jié)構(gòu)、彈性常數(shù)、聲子、光學(xué)以及熱力學(xué)特性,得到其能帶、聲子色散、介電函數(shù)、反射
5、、德拜溫度和熱容等圖譜。計(jì)算得出Y2S3和La2S3的禁帶寬度分別是1.314eV和0.191eV。Y2S3和La2S3的聲子譜沒有負(fù)頻率,所以晶體所含能量最低,證明晶格動(dòng)力學(xué)是穩(wěn)定的。計(jì)算La2S3彈性常數(shù)后得知此晶體符合力學(xué)穩(wěn)定性收斂標(biāo)準(zhǔn)。從Y2S3的反射和介電圖譜得出在低于120nm或高于1000nm的波長范圍內(nèi)不存在峰值,因而材料有較小的損耗,透波性能較好。La2S3的吸收和反射譜的峰值都出現(xiàn)在300nm以下,介電函數(shù)峰值出現(xiàn)在1000nm以下,所以在波長大于1000nm的范圍材料透波性較好。計(jì)算得到Y(jié)2S3摻Eu的禁帶寬度是0.128eV,并
6、且在-20eV到-19eV之間和-40eV左右的價(jià)帶底出現(xiàn)了新的能帶。Y2S3:Eu晶體結(jié)構(gòu)的反射率在181nm波長附近出現(xiàn)極大值為55%,較摻雜前減小了28%。對于波長高過750nm的紅外光區(qū),其反射率偏-1小。加入Eu后吸收率的最大值下降了30669cm。當(dāng)波長大于500nm的時(shí)候,Y2S3:Eu的消光系數(shù)偏低。在610nm到750nm波長區(qū)域內(nèi),折射率相較于摻雜前降低了,都位于10%以下。波長在600nm以下區(qū)域,Y2S3:Eu的n、k曲線與介電函數(shù)圖線整體向下偏移。本文通過對La2S3和Y2S3的理論研究,更加深入了解了稀土硫化物的一些性質(zhì),對
7、其應(yīng)用提供了理論依據(jù)。同時(shí)本文還研究了Eu摻雜Y2S3,對其摻雜所引起Y2S3的變化進(jìn)行了深入分析,所獲結(jié)論對提升其光電性能具有參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:La2S3,Y2S3,Y2S3:Eu,第一性原理,結(jié)構(gòu)特性,光學(xué)特性I萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文II萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTABSTRACTInthisthesis,First-principlesMethodwasintroduced.Firstofall,thecrystalstructureswereoptimized.Then,thebandstructure,densityofstate,
8、phononandopticalpropertiesofY2S3arecalculatedby