應力作用下ZnO電子結構和光學性質的第一性原理研究.pdf

1、本文利用基于第一性原理平面波贗勢方法的CASTEP模擬軟件對ZnO在流體靜壓力、單軸應力下以及在摻雜過程中引入的應力應變作用下電子態(tài)密度、能帶結構，光學性質的變化進行了詳細研究。
　　在流體靜壓力作用下的研究結果表明，d電子態(tài)密度分布主要隨ZnO配位數(shù)的變化而改變，而壓力對其影響不大。ZnO多形體的d電子隨壓力的增加向低能方向移動，但隨配位數(shù)的增加而降低，且p-d排斥作用使帶隙的變化減?。粠r鹽相結構的雙金屬區(qū)在靜壓力作用下變?yōu)閱我?/p>

2、金屬區(qū)。
　　晶體場劈裂能的絕對值在單軸應力作用下大約2GPa時達到最小值，受限的單軸應力較自由馳豫時使價帶頂?shù)姆至鸭觿?，但直接帶隙的性質沒有變化。由于纖鋅礦ZnO的各向異性，對極化方向沿[100]方向的ZnO隨單軸應力的增加，光學響應峰發(fā)生藍移，但光學響應峰的強度的變化不明顯，而對[001]極化方向的光學響應強度的影響較大。其中單軸應力對光學響應起始點的強度影響最明顯，這主要來源于單軸應力對于價帶頂結構的影響，從而使帶內躍遷發(fā)生