1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 安徽省光子器件与材料重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室, 上海 200072
Ca3(BO3)2是一种可应用于紫外波段的新型受激Raman散射(SRS)晶体, 但对其SRS活性模式的研究还未深入开展。采用密度泛函理论(DFT)计算方法研究了Ca3(BO3)2晶体的Raman光谱,对晶体的所有Raman活性振动模式进行了指认, 确认了晶体的SRS活性模式起源于BO3-3基团的全对称伸缩振动。CaCO3和Ca(NO3)2晶体的SRS活性模式也起源于平面三角基团 (CO2-3 和NO-3)的全对称伸缩振动,但它们的强度远大于Ca3(BO3)2。电子云密度分析的结果显示: Ca3(BO3)2、 CaCO3、Ca(NO3)2 三种晶体的SRS活性模式的强度与BO3-3、CO2-3、NO-3 三种基团的电子共轭效应正相关。 DFT 计算研究的结果表明:硼原子的同位素效应不影响Ca3(BO3)2晶体SRS活性模式的线宽。泵浦激光沿晶轴aH或cH传播时晶体的Raman 散射截面大致相等。
材料 Raman光谱 受激Raman散射晶体 电子结构 密度泛函理论计算 materials Raman spectrum stimulated Raman scattering crystal electronic structure density functional theory calculation
中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031
开展了CuBi3 S5 和CuBi3 Se5 两种化合物的合成研究,并首次报道了这两种化合物的基本光电性质。 以水合肼(N2 H4 ·H2 O)为还原剂,以CuCl、BiCl3 和S(或Se)为原料,通过溶剂热与固相反应相结合的方法 成功制备了CuBi3 S5 和CuBi3 Se5 两种化合物的多晶。采用四点探针法获得了这两种化合物的电阻随温度 变化的关系,结果表明：CuBi3 Se5 呈金属性质,而CuBi3 S5 呈半导体性质。根据Arrhenius关系式 计算出CuBi3 S5 室温下的热激活能为17.1 meV。在室温下对CuBi3 S5 多晶块体进行了霍尔效应实验, 结果表明:其载流子浓度为 3.75×1017 cm-3, 霍尔迁移率为14 cm2V-1s-1, CuBi3 S5 为n型半导体。 漫反射光谱的实验结果表明CuBi3 S5 的禁带宽度约为0.66 eV。
材料 光电性质 溶剂热法 四点探针法 霍尔效应 materials photoelectric properties solvothermal method four-point probe method Hall effect CuBi3 S5 CuBi3 S5 CuBi3 Se5 CuBi3 Se5
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031
2 上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室,上海 200072
分别利用因子群对称分析法和位置群对称分析法对Ca3 (BO3 )2 晶体的振动模式进行了理论分析。 Ca3 (BO3 )2 的晶格振动模式分为外振动和内振动模式,外振动模式为: 3A1g+4A2g+7Eg+3A1u+3A2u+6Eu, 内振动模式为: 2A1g+2A2g+4Eg+2A1u+2A2u+4Eu。Ca3 (BO3 )2 晶体在布里渊区中心Γ点 晶格振动的对称性 分类为: 5A1g+6A2g+11Eg+5A1u+6A2u+11Eu, 其中声学模为: A2u+Eu,拉曼活性光学模为: 5A1g+11Eg,红外活性光学模为:5A2u+10Eu,其余为非拉曼、非红外活性光学振动模。用高温固相法成功合成了 Ca3 (BO3 )2 粉末,测量了它的室温Raman光谱,并利用群论分析的结果对谱图进行了讨论,指认了BO3-3基团的特征振动频率。
光谱学 晶格振动模式 因子群对称分析法 位置群对称分析法 Raman光谱 spectroscopy lattice vibrational modes factor group symmetry analysis position symmetry analysis Ca3 (BO3 )2 Ca3 (BO3 )2 Raman spectrum
