铕掺杂氧化钇的密度泛函第一性原理研究  

Study of Eu-doped yttria by density functional theory calculations

作　　者：熊晓玲[1] 杨玉青[1] 雷轶松 邹宇[2] 王虎[3] 展长勇[2] 伍建春[2] 

机构地区：[1]中国工程物理研究院核物理与化学研究所,绵阳621999 [2]四川大学原子核科学技术研究所教育部辐射物理与技术重点实验室,成都610064 [3]中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室,上海201800

出　　处：《四川大学学报（自然科学版）》2018年第1期159-164,共6页Journal of Sichuan University(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金(11247276;11405111;11205107)

摘　　要：基于第一性原理密度泛函,开展了氧化钇(Y_2O_3)的晶体结构和电子性质的计算研究,对比实验结果验证了计算方法的可行性.通过超元胞模型的密度泛函计算,探究了氧化钇主要本征点缺陷和不同格点阳离子铕(Eu)取代掺杂的形成能.结果表明,富氧条件有利于Eu杂质原子掺入氧化钇晶格,低费米能条件下,Eu原子易于取代周围6个O原子具有中心反演对称性的钇原子;在高费米能条件下,杂质原子对两种格点钇原子取代几率相等.本研究对于提升Eu掺杂氧化钇的发光效率具有一定的指导意义.The structural and electronic properties of yttria are studied by density functional theory calcu- lations. The results agree well with the experimental ones. Based on the supercell method, the intrinsic and Eu-doped defects are investigated. Analyzing the formation energies of various defects, we find that the Eu atom substitutes for the cations more easily under the O-rich condition. The b-site as an inversion center is preferred with the lower Fermi energy, while the probability of the d-site with lower symmetry is equal to that of b-site. The results are instructive to improve the luminous efficiency.

关 键 词：缺陷 氧化钇 铕 密度泛函 

分 类 号：O474[理学—半导体物理]