高压下Cr2∶ZnSe的光学和力学性能

摘要：

ZnSe是Ⅱ-Ⅵ族重要的半导体材料,在常温常压下是闪锌矿结构,在高压下会发生相变转变为岩盐矿结构.将过渡金属离子掺杂在ZnSe晶体中可以有效获得中红外区域的激光增益介质和光电材料.主要研究了高压对Cr2+掺杂ZnSe半导体材料性质的影响.基于密度泛函理论的第一性原理,计算了掺杂剂(Cr2+)的引入对ZnSe相变压强的影响,以及高压环境下ZnSe和Cr2+∶ZnS晶体的电子结构、光学性能和力学性能的变化.Cr2+掺杂降低了ZnSe从闪锌矿到岩盐矿结构的相变压强,并且掺杂浓度越高,相变压强越低.分析了ZnSe和Cr2+∶ZnSe的电子结构和光学性能,高压下晶体由半导体性质转变为金属性质.环境压力和高压下计算得到的弹性常数均满足稳定性条件,验证了晶体结构的机械稳定性.同时,高压下晶体较大的体积模量、剪切模量和杨氏模量说明岩盐矿结构具有更大的硬度和更高的稳定性.

关键词：材料、Cr2+∶ZnSe、高压、相变、金属性

所属期刊栏目：46

分类号：O521+.2(高压与高温物理学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2019-12-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：211-218