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作者:石学梅;杨光赛;叶宁;
单位:天津理工大学功能晶体研究院,天津功能晶体材料重点实验室,晶体材料全国重点实验室;
摘要:随着光学调制器需求的增长和发展,电光晶体的研究与探索日益重要。然而,目前实际可用的电光晶体种类有限,因此探索新型电光晶体成为一项紧迫任务。本文采用第一性原理计算软件ABINIT,结合密度泛函微扰理论和2n+1定理,系统研究了ABO_3型钙钛矿结构的绿色能源材料代表CsGeX_3(X=Cl、Br、I)晶体,通过分析电子和离子贡献对电光系数的影响,发现离子位移是影响电光系数的主要因素,其中Ge原子与卤素原子间的伸缩振动起主导作用,该振动增强了畸变八面体的极化率,从而提升了材料的电光性能。计算结果表明,空间群为R3m的CsGeI_3晶体电光系数可达-30.51 pm/V,与典型电光晶体铌酸锂相当,展现出作为潜在电光晶体的应用前景。
关键词:密度泛函微扰理论;;钙钛矿结构;;电光系数;;拉曼模式;;红外模式;;第一性原理;;锗基金属卤化物
基金资助:国家自然科学基金重点项目(7020160201)