Ta2N3电子结构与光学性质的第一性原理研究.pdfVIP

· 74 · 材料导报：研究篇 2010年 7月(下)第24卷第7期 Ta2N3电子结构与光学性质的第一性原理研究 马松山，徐 慧，夏庆林 (中南大学物理科学与技术学院，长沙 410083) 摘要 基于密度泛函第一性原理的GGA方法计算研究了TazN。的能带结构、态密度、分态密度和光学性质。 计算结果表明，TazNs具有明显的金属能带结构特征 ，且在费米能级附近，Ta的5d态与N的2p态杂化，Ta-N 以共 价键相互作用。TaN。的静态介电常数为77．428，静态的折射率 ”。为8．88，而介电函数的虚部随能量的增加而减 小。Ta2N3多晶体的反射 系数在 O～l_65eV区域随能量的增加而逐渐减小，在 l_65eV附近达极小值，此后随能量 的增加而增大，但在 15eV时发生陡降。Taz 多晶体的吸收系数数量级达 10cm～，且在 高能区对光子的吸收较 少 ，其 电子能量损失谱 (EELS)的共振峰在 15eV处，与此能量时反射系数的陡降相对应。 关键词 Ta2N。 电子结构 光学性质 第一性原理 First—principlesCalculationsfortheElectronicStructureandOptical PropertiesofTa2N3 MA Songshan．XU Hui．XIA Qinglin (SchoolofPhysicalScienceandTechnology，CentralSouthUniversity，Changsha410083) Abstract Thebandstructure，densityofstatesandopticalpropertiesofTa2N3areinvestigated，bythegen ralizedgradientapproximation(GGA)basedOn density functionaltheoryoffirst-principlescalculations．Theband structureofTa2N3indicatesitisakindofmetallicmateria1，hybridizationbetweenN 2pandTa5dstate，anevidence ofcovalentbondingbetweenNandTaatoms．ThestaticdielectricconstantofTa2N3is77．428，andthestaticrefrac— tiveindexis8．88．Fortheimaginarypartofdielectricconstant，itisdecreasewiththeincreaseoftheenergy．InO～ 1．65eV ，thereflectionindexdecreaseswiththeincreaseoftheenergy，whilein 1．65～ 15eV thereflectionindexin— creaseswiththeincreaseoftheenergy，andthereisanabruptreductionat15eV，Whichcorrespondingtothepeakof EEIs．Theabsorptioncoefficientisaslargeas10jcm ，andtheabsorptionismainlylocalizedinthelow energyre— gion． Keywords TaaNa，electronicstructure，opticalproperties，first—principles 本实验利用第一性原理计算方法对正交结构TazN3的 0 引言