新型非线性晶体材料LiAsSe2的电子结构与光学性质.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)3052ActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(11)：3052-3060November[Article]www．whxb．pku．edu．cn新型非线性晶体材料LiAsSe2的电子结构与光学性质倪碧莲1,2周和根姜俊全李奕，章永凡(福州大学化学化72学院，福州350108；福建医科大学药学院基础化学系，福州350108)摘要：采用基于赝势平面波基组的密度泛函理论方法，对非心结构／3一LiAsSe晶体的电子结构进行研究，并预测其光学性质．计算结果表明，在线性光学性质方面，LiAsSe2在红外区域具有很高的双折射率(大于0．5)

2、，它对长波长太阳光的吸收能力和光电转化效率要优于铜铟硒基半导体材料．对于非线性光学(NLO)性质，与AgGaSe相比，LiAsSez在红外区具有很强的倍频(SHG)效应，静态倍频系数如约为836．5pm·V～，但它在红外区的透光性不如AgGaSe．通过能带结构分析_口』知，体系的倍频效应主要来源于含有Lj成分的部分价带与靠近导带底空带之问的跃迁．关键词：密度泛函理论；电子结构；光学性质；倍频效应；LiAsSe中图分类号：O641；0647ElectronicStructureandOpticalPropertiesoftheNovelNonlinearLiAsSe2CrystalNIBi—L

3、ianZHOUHe—GenJIANGJun—QuanLIYi’ZHANGYong·Fan(CollegeofChemistr3'andChemicalEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，P．R．China；2DepartmentofFundamentalChemist~"CollegeofPharmacy,FujianMedicalUniversity，Fuzhou350108，Jp．R．China)Abstract：Weuseddensityfunctionaltheorybasedonthepseudo—potentialplanewave

4、basissettoinvestigatetheelectronicstructureofthe口一LiAsSe2crystalwithanon—centrosymmetricstructureandtheopticalproperties．OurresultsindicatethatforthelinearopticalpropertiesthebirefringenceofLiAsSe2isverylarge(>0．5)intheinfraredregion．Theadsorptionabilityandphotoelectricconversioneficiencyoflongwave

5、lengthsunlightforLiAsSe2weFefoundtobesuperiortothoseofCuInSe2．Regardingthenonlinearoptical(NLO)characteristics，LiAsSe2showedaverylargeNLOsecondharmonicgeneration(SHG)responseintheinfraredregionandtheSHGcoeficient()ofLiAsSe2isabout836．5pm。V．However，poortransmissionoflightintheinfraredregionispredict

6、edforLiAsSe2comparedtoAgGaSe2．Byananalysisofthebandstructure，theSHGresponseofthesystemcouldbeattributedtotransitionsfromvalencebandsthatweremixedwithcontributionsfromLitotheunoccupiedbandsnearthebottomoftheconductionbandsKeyWords：Densityfunctionaltheory；Electronicstructure；Opticalproperty；Secondhar

7、monicgenerationresponse；LiAsSe2非线性光学晶体是一类重要的功能材料，在激线性光学材料，其中部分已在实际领域中得到了应光通讯、光学信息处理、集成电路和军事技术等方面用，但这些非线性光学材料主要适用于可见和紫外有广泛用途．经过多年的发展，人们合成出大量的非波段(例如KHPO、KTiOPO、LiB。O。等)，而用于红Received：May25，201O：Revised：July19，