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KDP晶体本征中性点缺陷的第一性研究

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王坤鹏, 张建秀, 房昌水, 于文涛, 王圣来, 顾庆天, 孙洵. 2005: KDP晶体本征中性点缺陷的第一性研究, 强激光与粒子束, 17(10): 1523-1527.
引用本文: 王坤鹏, 张建秀, 房昌水, 于文涛, 王圣来, 顾庆天, 孙洵. 2005: KDP晶体本征中性点缺陷的第一性研究, 强激光与粒子束, 17(10): 1523-1527.
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WANG Kun-peng, ZHANG Jian-xiu, FANG Chang-shui, YU Wen-tao, WANG Sheng-lai, GU Qing-tian, SUN Xun. 2005: Research on the neutral native point defects in KDP crystals using first-principles theory, High Power Lase and Particle Beams, 17(10): 1523-1527.
Citation: WANG Kun-peng, ZHANG Jian-xiu, FANG Chang-shui, YU Wen-tao, WANG Sheng-lai, GU Qing-tian, SUN Xun. 2005: Research on the neutral native point defects in KDP crystals using first-principles theory, High Power Lase and Particle Beams, 17(10): 1523-1527.
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KDP晶体本征中性点缺陷的第一性研究

  • 山东大学,晶体材料国家重点实验室,济南,250100

Research on the neutral native point defects in KDP crystals using first-principles theory

  • 摘要: 用第一性原理研究了KH2PO4(KDP)晶体中性本征点缺陷的形成能并计算了常温下点缺陷的浓度.计算得到中性填隙氢原子的形成能为2.05 eV,进而得到298 K下的浓度约为1.21×10-17 mol/L.由于填隙氢原子在带隙中形成缺陷能级,并使能隙降低了2.6 eV, 因此消除填隙氢原子有利于提高晶体在355 nm附近的激光损伤阈值.计算得到的氧间隙、氧空位、钾空位和氢空位的形成能分别为0.60、5.25、6.50 和6.58 eV,常温下它们在晶体中也以较高的浓度存在.钾空位使晶胞体积增大约3.2%,并可能提高晶体电导率,从而降低光损伤阈值.P取代K的反位结构缺陷形成能尽管较低(4.1 eV), 但由于晶体生长溶液中P是以PO4四面体的形式存在,故此点缺陷的存在几率很小.
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出版历程
  • 刊出日期:  2005-10-30

KDP晶体本征中性点缺陷的第一性研究

  • 山东大学,晶体材料国家重点实验室,济南,250100

摘要: 用第一性原理研究了KH2PO4(KDP)晶体中性本征点缺陷的形成能并计算了常温下点缺陷的浓度.计算得到中性填隙氢原子的形成能为2.05 eV,进而得到298 K下的浓度约为1.21×10-17 mol/L.由于填隙氢原子在带隙中形成缺陷能级,并使能隙降低了2.6 eV, 因此消除填隙氢原子有利于提高晶体在355 nm附近的激光损伤阈值.计算得到的氧间隙、氧空位、钾空位和氢空位的形成能分别为0.60、5.25、6.50 和6.58 eV,常温下它们在晶体中也以较高的浓度存在.钾空位使晶胞体积增大约3.2%,并可能提高晶体电导率,从而降低光损伤阈值.P取代K的反位结构缺陷形成能尽管较低(4.1 eV), 但由于晶体生长溶液中P是以PO4四面体的形式存在,故此点缺陷的存在几率很小.

English Abstract

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