高压下掺杂Yb3+离子无机材料缺陷结构与光谱特性关联的分子动力学模拟研究

项目名称： 高压下掺杂Yb3+离子无机材料缺陷结构与光谱特性关联的分子动力学模拟研究

项目编号： No.11404229

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘虹刚

作者单位： 四川大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 高压作用下无机材料中掺杂稀土离子的缺陷结构与此种材料中稀土离子光谱随压力作用的变化密切相关。目前，从理论上揭示体系在压力下的“结构变化-谱线移动”之间直接联系的工作并不多见，并且获得这一结构变化的方法大多基于过于简单并有一定随意性的经验模型。本项目以掺杂Yb3+稀土离子的无机材料为研究对象，采用基于分子动力学的结构优化方法来获得高压作用下无机材料中掺杂Yb3+离子及其周围配体的准确结构并结合参量化模型来解释或者预测研究体系的光谱特性在高压下的变化情况。此外，对于现有理论无法解释的Yb3+离子在InP及 GaN等半导体材料中的旋轨耦合系数随压力作用变化的“反常”情况也将采用新的机制解释并给出定量的计算方法。本项目为深入理解无机材料中掺杂稀土离子光谱在高压这一极端条件下的变化规律以及实用上设计相关的材料和器件提供了一个重要的参考。

中文关键词： 缺陷结构；光谱；高压；第一性原理；Yb3+

英文摘要： The variation of defect structure around the rare earth ion doped in inorganic crystal under high pressure is the key factor to determine its pressure dependence of optical spectroscopy. At present, there are only a few studies to reveal the direct links

英文关键词： defect structure；optical spectroscopy；high pressure；first principles；trivalent ytterbium ion