Eu 掺杂缺陷烧绿石氧化物 KNbWO$_6\cdot$H$_2$O:Eu$^{3+}$ 发光性质的第一性原理研究
材料科学
2020-07-29 v1
摘要
缺陷烧绿石氧化物因其灵活的组成和高电子/空穴迁移率，作为有前景的发光材料备受关注。本工作中，我们利用第一性原理计算研究了镧系（Ln）掺杂缺陷烧绿石氧化物 \ce{KNbWO6}:0.125Ln 的结构与电子性质。我们对多种缺陷烧绿石模型进行结构优化并计算其电子结构，揭示水合作用对 Eu 离子周围局域对称性和能带结构均有显著影响，并改变其发光行为。在水合化合物中，电偶极 DF 跃迁因局域对称性升高而被部分抑制，且化合物中的水分子可介导激活剂 Eu 离子与基质之间的非辐射能量转移，导致猝灭效应。结果表明，氧空位不利于发光，因其将邻近的 Eu 离子还原为 Eu 离子，并充当入射光激发的导带电子的陷阱。我们对 \ce{KNbWO6}:0.125Ln（Ln = Ce, Pr, Nd, Pm, Sm）的计算支持缺陷烧绿石氧化物 \ce{KNbWO6} 也可用作 Ln 离子掺杂的发光基质，从而在这些材料发光性质的变异趋势上提供了有价值的原子层面认识。
引用
@article{arxiv.2001.02059,
title = {First-principles study on luminescence properties of Eu-doped defect pyrochlore oxide KNbWO$_6\cdot$H$_2$O:Eu$^{3+}$},
author = {Song-Hyok Choe and Chol-Jun Yu and Myong Choe and Yun-Hyok Kye and Yong-Nam Han and Guangsheng Pang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02059},
year = {2020}
}