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高压下ZnMgO结构与带隙的第一性原理计算(2)

时间:2022-05-25 22:01来源:毕业论文
表 1-1 氧化镁参数 晶格常数 a=4。212 分子量 40 密度 3。65 g/cm^3 禁带宽度 7。8eV 比热容 0。209(cal/g。℃) 氧化镁具有碱性氧化物的通性,属于胶凝材料。白

表 1-1 氧化镁参数

晶格常数 a=4。212

分子量 40

密度 3。65 g/cm^3

禁带宽度 7。8eV

比热容 0。209(cal/g。℃)

氧化镁具有碱性氧化物的通性,属于胶凝材料。白色或淡黄色粉末,无臭、 无味、无毒,是典型的碱土金属氧化物。有高度耐火绝缘性,这是氧化镁最为突 出的性质。在可见和近紫外光范围内有强折射性。经 1000℃以上高温灼烧可转 变为晶体。氧化镁是行星内部一个重要的组成物质,特别是在地球地幔及太阳系 内外其他岩石行星中。因此它在高温高压下的反应对于理解行星的热化学进程是 非常重要的。地球中心核墁边界处的 MgO 会在 8000 ± 500 K 是发生融化,这个 温度比地热温度高得多,这说明 MgO 的耐高温性非常强,因此常被作为绝热材料 使用。

表1-2氧化锌的基本属性

分子量 81。39

1975℃

5。606g·cm-3

1436℃

水溶性 难溶

折射率 2。008~2。029n20/D

两性氧化物

白色固体

2360℃

发光材料等

它属于N型半导体,禁带宽度为3。37eV,激光束缚为60meV,具有光敏性,价 带电子可以接受紫外线中的能量发生跃迁。它也有良好的透明度和常温发光性 能。氧化锌材料是一种优良的化合物半导体,其能带隙较宽,禁带宽度为3。37eV, 激光束缚能较大,为60meV,同时具有光敏、高透明度,压电,压敏等特性,因 此氧化锌是一种在发光器件,压敏传感,液晶显示等领域应用十分广泛的材料。 氧化锌之所以能吸收紫外线的原因是它在价带上的电子可以接受紫外线中能量 的条件下发生跃迁。文献综述

对于氧化锌材料的研究已经开始的数十年之久。目前氧化锌掺杂合金领域是 一个新型的热点方向。我们知道,二价镁离子的半径为0。57埃,而二价锌离子的 半径为0。6埃。相差很小,因而可以互相取代形成稳定的氧化物而不会在晶格上 发生太大的变动。另一方面,氧化镁的禁带宽度为7。8eV,通过镁的掺杂,可以 使ZnMgO的禁带宽度在3。37~7。8eV直接变动,从而获得更好的应用效果。因此, ZnMgO是一种在短波半导体材料应用方面有广大前景的热门材料,是制造蓝~紫外 光发射装置的优良材料。其在高压下的结构和带隙情况将是我们的研究方向。

高压物理在凝聚态物理研究方面有着重大意义。物质在高压作用下,其物理 性质和以及化学性质会发生巨大的变化。如某些常温下为绝缘体的物质(如碘) 在高压下变成金属态 ,相反,某些常温下的金属(如镱)在高压下变成绝缘体等

等[1] 。高压物理学已成为在极端条件下的固体物理学的一部分。物质在高压下, 原子间的平衡距离减小,密度将会增加,如将高压条件下气体转化为液体以及液 高压下ZnMgO结构与带隙的第一性原理计算(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_94303.html

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