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BN 纳米管的二次谐波发生与线性电光系数

材料科学 2009-11-11 v2

摘要

在局部密度泛函理论近似下,对 BN 纳米管的二阶非线性光学性质进行了系统的 ab initio 研究。采用高度精确的全电压投影缀写法方法。具体计算了大量单壁 zig-zag、armchair 和手性 BN 纳米管 (BN-NT) 以及双壁 zig-zag (12,0)@(20,0) BN 纳米管和单壁 zig-zag (12,0) BN-NT 束的二次谐波发生 (χabc(2)\chi_{abc}^{(2)}) 和线性电光 (rabcr_{abc}) 系数。重要的是,与碳纳米管不同,zig-zag 和手性 BN-NT 均表现出较大的二阶非线性光学行为,其 χabc(2)\chi_{abc}^{(2)}rabcr_{abc} 系数在 zinc-blende 和 wurtzite 结构中均可达到 bulk BN 的三十倍,表明 BN-NT 在非线性光学和光电应用方面具有前景。尽管双壁 BN-NT 之间的壁间相互作用显著降低了二阶非线性光学系数,但单壁 BN-NT 束中的壁间相互作用对非线性光学性质几乎无影响。成功将 BN-NT χabc(2)(2ω,ω,ω)\chi_{abc}^{(2)}(-2\omega,\omega,\omega) 光谱的显著特征与其线性光学介电常数 ϵ(ω)\epsilon (\omega) 中单光子和双光子共振的特征相关联。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0505147,
  title  = {Second-harmonic generation and linear electro-optical coefficients of BN nanotubes},
  author = {G. Y. Guo and J. C. Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0505147},
  year   = {2009}
}

备注

Phys. Rev. B (accepted)