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Preparation and stabilization of γ-la_2s_3 at low temperature

Journal of Rare Earths 2011年第4期29卷 313-316页

作者：罗昔贤张明马禄彬彭勇 Physics Department Dalian Maritime University

Eu doped γ-la2s3 were synthesized by the sulfurization of their oxide powders using Cs2 gas at 700 ℃. During the sulfurizing reaction process, the cubic Eu3s4 crystals of prior formation acted as the nuclei sites of the γ-la2s3 phase to facilitate the nucleation process. The γ-la2s3 transformation occurred at significantly lower temperature by the combined contributions of low transformation enthalpy and induced multiple nuclei. On the other hand, the doped Eu ions could be inserted into the empty tetrahedral s4 cavities to stabilize the γ-la2s3 phase at temperature excess of 1100 ℃.

关键词： rare earth sesquisulfide rare earth sulfide la2s3 crystal growth

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基于第一性原理计算稀土硫化物物理性质的研究

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作者：吴茜西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文介绍了第一性原理相关理论,利用密度泛函理论对晶体结构进行优化,计算了Ys的结构特性、态密度分布、声子与光学特性,分析得到其能带、声子、吸收、介电函数、反射、消光系数和折射率图谱。同时也计算了las的结构、弹性常数、声子、... 详细信息

本文介绍了第一性原理相关理论,利用密度泛函理论对晶体结构进行优化,计算了Ys的结构特性、态密度分布、声子与光学特性,分析得到其能带、声子、吸收、介电函数、反射、消光系数和折射率图谱。同时也计算了las的结构、弹性常数、声子、光学以及热力学特性,得到其能带、声子色散、介电函数、反射、德拜温度和热容等图谱。计算得出Ys和las的禁带宽度分别是1.314 eV和0.191 eV。Ys和las的声子谱没有负频率,所以晶体所含能量最低,证明晶格动力学是稳定的。计算las弹性常数后得知此晶体符合力学稳定性收敛标准。从Ys的反射和介电图谱得出在低于120 nm或高于1000 nm的波长范围内不存在峰值,因而材料有较小的损耗,透波性能较好。las的吸收和反射谱的峰值都出现在300 nm以下,介电函数峰值出现在1000 nm以下,所以在波长大于1000 nm的范围材料透波性较好。计算得到Ys掺Eu的禁带宽度是0.128 eV,并且在-20 eV到-19 eV之间和-40 eV左右的价带底出现了新的能带。Ys:Eu晶体结构的反射率在181 nm波长附近出现极大值为55%,较掺杂前减小了28%。对于波长高过750 nm的红外光区,其反射率偏小。加入Eu后吸收率的最大值下降了30669 cm-1。当波长大于500 nm的时候,Ys:Eu的消光系数偏低。在610 nm到750 nm波长区域内,折射率相较于掺杂前降低了,都位于10%以下。波长在600 nm以下区域,Ys:Eu的n、k曲线与介电函数图线整体向下偏移。本文通过对las和Ys的理论研究,更加深入了解了稀土硫化物的一些性质,对其应用提供了理论依据。同时本文还研究了Eu掺杂Ys,对其掺杂所引起Ys的变化进行了深入分析,所获结论对提升其光电性能具有参考价值。

关键词： la2s3 Y2s3 Y2s3:Eu 第一性原理结构特性光学特性

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