Töös (vt Algallikas) kombineeritakse kahte sõltumatut komplementaarset arvutusmeetodit (millest üks on poolempiiriline, teine aga ab initio, st lähtub algprintsiipidest) mõningate rakenduslikult aktuaalsete dielektriliste ja pooljuhtkristallide (YAlO3:Ce3+ ja TiO2) optiliste omaduste modelleerimiseks.
Joonis. TiO2 erinevate kristallfaaside keelutsooni laiuse arvutuslik sõltuvus rakendatud rõhust.
YAlO3:Ce3+ on materjal, mis leiab eelkõige rakendamist stsintillaatorites (st seadmetes, mis registreerivad ioniseerivat kiirgust). Käesolevas uurimuses püstitati täiustatud teooria hindamaks seda tüüpi materjalide neelamisvõimet UV kiirguse alas. Püstitatud mudel sisaldab vähem vabu parameetreid, kuid annab ometigi hea kooskõla eksperimendiga.
Laia keelutooniga pooljuht TiO2 (Joonis) on tuntud seoses oma fotokatalüüsi ja päikeseenergeetika rakendustega, ent probleemiks on nähtava valguse nõrk neeldumine selles kristallis. Üks võimalus aine optiliste omaduste timmimiseks on kõrgete rõhkude rakendamine. Töös on modelleeritud TiO2 levinud kristallifaaside omadusi erinevatel rõhkudel ja näidatud, et anataasi faas korral on keelutsooni laiust võimalik suurte rõhkude rakendamise teel nihutada märksa madalamatele energiatele (st nähtava valguse diapasooni). Seejuures on huvitav, et TiO2 teises tuntud kristallifaasis (rutiilis) keelutsooni laius hoopis suureneb rõhu all.
Algallikaks:
Calculations of physical properties of pure and doped crystals: and semi-empirical methods in application to YAlO3:Ce3+ and TiO2
M.G. Brik, I.Sildos,V.Kiisk
Terves pikkuses artiklit saad lugeda siit: http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2010.09.024
Leave a Reply