采用从头计算平面波赝势法和耦合微扰方法计算了三硼酸锂(LiB3O5,LBO)晶体的电子能带结构、线性光学系数和非线性光学系数。折射率和倍频系数的计算结果与实验结果基本符合。能带和电子态密度计算表明,LBO晶体中B原子的2p轨道电子态和O原子的2p轨道电子态发生了明显杂化,而价带顶和导带底的电子态杂化是其非线性光学效应的主要来源。
非线性光学 电子结构 从头计算 倍频系数 LBO晶体
1 中国石油大学物理科学与技术学院, 山东 东营 257061
2 中国石油大学数理系, 北京 102249
3 山东大学物理与微电子学院, 山东 济南 250100
使用基于从头计算平面波赝势法的CASTEP量化软件计算了铌酸锂(LiNbO3)晶体的电子能带结构和线性光学系数,采用耦合微扰方法(CPHF)计算了铌酸锂晶体的非线性光学系数。折射率和倍频系数的计算结果与实验结果基本符合,计算表明铌酸锂晶体中Nb原子的4d轨道电子态和O原子的2p轨道电子态发生了明显杂化。通过分析铌酸锂晶体的价带顶和导带底电子态密度的组成特点可知这些轨道电子态的杂化是其非线性光学效应的主要来源,同时计算还表明铌酸锂晶体中Li－O键具有明显的共价键性。
非线性光学 电子结构 从头计算 倍频系数 铌酸锂晶体
