第41卷第3期Vol.41No.3材料科学与工程学报JournalofMaterialsScience&Engineering总第203期Jun.2023文章编号:1673-2812(2023)03-0429-06金刚石中La相关缺陷的结构稳定性和电子结构谭心,蔡凌雨,未雪原,陈路华(内蒙古科技大学机械工程学院,内蒙古包头014010)【摘要】利用密度泛函理论(DFT)对金刚石La色心结构进行优化,并在VASP软件包中进行计算。发现金刚石LaV3结构最稳定,La原子位于三个空位中心的取代基位置。在此基础上,计算了其电子结构。测定了La和C的电荷转移、能带结构和态密度。能带中的杂质态主要由La原子的6s和5d轨道组成,激发态位于前者,基态位于后者。计算得到金刚石LaV3色心的零声子线为2.01126eV,相应的荧光波长为598.63nm。为金刚石LaV3色心的制备和应用提供了参考。【关键词】结构稳定性;电子结构;金刚石LaV3结构;密度泛函理论;VASP计算中图分类号:Q741.+3文献标志码:ADOI:10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2023.03.014StructureStabilityandElectronicStructureofLa-relatedDefectsinDiamondsTANXin,CAILingyu,WEIXueyuan,CHENLuhua(SchoolofMechanicalEngineering,InnerMongoliaUniversityofScience&Technology,Baotou014010,China)【Abstract】ThecolorcenterofdiamondLaVisoptimizedusingdensityfunctionaltheory(DFT)andcalculatedinviennaAb-initiosimulationpackage(VASP)softwarepackage.ThediamondLaV3structureisthemoststablewhereLaatomstaysinthesubstituentpositionofthreevacantcenters.Basedonthisstablestructure,itselectronicstructureiscalculated.Thechargetransfer,energybandstructure,andstatedensityofLaandCaredetermined.Themagazinestatesintheenergybandareprimarilycomposedof6sand5dorbitalsofLaatom,wheretheexcitedstatelocatesintheformer,andthegroundstatelocatesinthelatter.Thecalculatedzero-phononlineofthediamondLaV3colorcenteris2.01126eV,whilethecorrespondingfluorescencewavelengthis598.63nm.ThisworkprovidesreferenceforpreparationandapplicationofthediamondLaV3colorcenter.【Keywords】Structurestability;Electronicstructure;DiamondLaV3structure;Densityfunctionaltheory;VASPcalculation收稿日期:2021-03-27;修订日期:2021-08-02基金项目:国家自然科学基金资助项目(61765012);国家重点研究开发资助项目(2017YFF0207200、2017YFF0207203);内蒙古自然科学基金资助项目(2019...
