熔石英中过氧缺陷及中性氧空位缺陷的几何结构、电子结构和吸收光谱的准粒子计算

作者：苏锐; 张红; 姜胜利; 陈军; 韩伟

来源：Acta Physica Sinica, 2016, 65(02): 330-339.

• 熔石英
• 光学性质
• 过氧键连接
• 中性氧空位

本文使用密度泛函理论研究了熔石英中peroxy linkage(POL)缺陷和中性氧空位(NOV)缺陷的几何结构,电子结构以及光学性质.采用自洽的准粒子GW计算结合求解Bathe-Salpeter方程的多体理论,研究了缺陷引起的电子结构和光学吸收谱的变化.首先研究了无缺陷非晶结构的电子结构与吸收谱,得到的结果与实验值非常接近.对POL的计算表明,其在基态下的局部结构与过氧化氢分子类似.采用多体理论计算得到的吸收谱表明其最低吸收峰位于6.3 eV处.这一结果不支持实验认为的位于3.8 eV处的吸收峰是由POL缺陷导致的说法.对于NOV缺陷,计算表明其基态的Si—Si键长为2.51?而三重态下的值则为3.56?.相应的GW+BSE计算表明中性氧空位缺陷导致了位于7.4 eV处的吸收峰,与实验测量结果一致.

• 单位
  北京应用物理与计算数学研究所