研究目的
通过第一性原理计算和X射线光谱测量研究K0.5Rb0.5Pb2Br5作为有前景的激光基质材料的电子和光学性质。
研究成果
研究表明，K0.5Rb0.5Pb2Br5作为激光基质材料展现出优异的电子与光学特性，其明确带隙为3.23电子伏特，并具有显著的带间跃迁潜力。该材料的光学各向异性极小，仅出现在光谱极值处。
研究不足
该研究的局限性包括依赖可能无法完全捕捉所有物理现象的理论模型，以及需要对预测性质进行实验验证。
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K<sub>0.5</sub>Rb<sub>0.5</sub>Pb<sub>2</sub>Br<sub>5</sub>电子与光学特性的理论与实验研究：一种极具潜力的激光基质材料
DOI：10.1039/d0ra00718h
期刊：RSC Advances
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
通过第一性原理计算获得并经由X射线光谱测量验证的溴化物K0.5Rb0.5Pb2Br5电子结构与光学性质数据表明：采用TB-mBJ修正的Becke-Johnson泛函（包含交换孔诱导的动能、库仑势）、Hubbard U参数及自旋轨道耦合效应（TB-mBJ+U+SOC技术），首次将该材料带隙确定为3.23 eV。其分波态密度曲线与XES KLl、Br Kb2及XPS谱高度吻合——价带顶主要由位于~20 eV和~18 eV附近的Pb-5d3/2与Pb-5d5/2子能级构成，价带中部则主要形成于K-3p、Rb-4p和Br-4s态（其中观测到Rb-4p3/2与Rb-4p1/2的分裂）。约6.5 eV处Br-p与Pb-s/p态的强杂化揭示了Br-Pb键中显著的共价成分。该溴化物具有3.23 eV宽禁带特性，且在4-7 eV与10-12 eV能量区间存在显著带间跃迁可能，有望成为核壳发光及中红外稀土掺杂激光材料的优异活性基质。其光学各向异性不明显，仅出现于光谱极值点；在5-25 eV能量范围内吸收系数α(ω)量级达10? cm?1。
作者：
Tuan V. Vu，N. M. Denysyuk，L. I. Isaenko，A. A. Lavrentyev，B. V. Gabrelian，Dat D. Vo，Hien D. Tong，A. Y. Tarasova，O. Y. Khyzhun
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