Lu2O3:Tm发光材料的第一性原理计算研究

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了稀土离子Tm掺杂Lu2O3 晶体的发光机理.通过计算材料的晶体结构和形成能,发现Tm离子更倾向于掺杂进入Lu2O3 晶胞的C2 位置.分析电子结构发现,稀土离子Tm的掺杂,会在带隙处引入杂质能级,有利于电子的跃迁,并且 Tm离子在C2 位置掺杂比在S6 位置更能起到发光中心的作用.因为Tm离子在C2 位置为电荷转移型跃迁(CTT型),而在S6 位置为部分允许的4f→4f5d电偶极跃迁.通过吸收特性的计算模拟发现C2 位置的吸收峰更宽,因此Tm离子在Lu2O3C2 位置掺杂更有利于发光.本研究为制备具有增强光学性能的新型发光材料提供预测和理论指导.

关键词：稀土离子、第一性原理计算、发光机理、电子跃迁

所属期刊栏目：44

分类号：O644.1(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金;吉林省科技发展计划项目;吉林省教育科学十四五规划项目;稀土资源利用国家重点实验室开放课题项目

在线出版日期：2023-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：31-37