稀土元素(Ce/Pr/Nd)掺杂Mn4Si7的第一性原理计算

FENG Lei,ZHANG Jin-Min,XIE Jie,PAN Wang-Heng,WANG Li,HE Teng,CHEN Qian,XIAO Qing-Quan,XIE Quan

Journal of Atomic and Molecular Physics（2020）

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Abstract

利用第一性原理,对稀土元素Ce、Pr或Nd掺杂Mn4Si7前后的几何结构、电子结构和光学性质进行了计算与分析.结果表明,掺杂后Mn4 Si7晶格常数变大,禁带宽度明显减小,由于稀土元素特殊的4f层电子的影响,在费米能级附近出现了杂质能级.掺杂后Mn4 Si7的介电函数虚部、吸收系数的主峰均出现红移,红外光区的光跃迁强度明显增强,光吸收系数和光电导率均增大.说明掺杂稀土元素Ce、Pr或Nd后改善了Mn4 Si7在红外光区的光电性能.

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