بخشی از مقاله
چکیده
خواص الکترواپتیکی KDP - KH2PO4 - را در فازهاي اورتورومبیک و تتراگونال درچارچوب نظریه تابعی چگالی و با تقریب هاي GGA وMBJGGA مورد بررسی قرار گرفت .نمودار چگالی حاملها نشان میدهد که کشیدگی بالاي ابر الکترونی میان اتمهايP وO در چهارگوشهاي PO4 در فاز اورتورومبیک نسبت به فاز تتراگونال وجود دارد. در مقایسه با GGA، طیف پراکندگی نوري از روش MBJGGA توافق بهتري با نتایج تجربی دارد.
مقدمه
بلور پتاسیم دي هیدروژن فسفات کاربردهاي - KH2PO4 - KDP زیادي در قطعات اپتیکی دارد. این بلور خواص فروالکتریک و پاراالکتریک دارد.گذار فاز از پاراالکتریک به فروالکتریک در دماي 123 k صورت میپذیرد. کاهش دما باعث میشود بلور از ساختار تتراگونال - با گروه فضایی - I42d در فاز پارالکتریک به اورتورومبیک - با گروه فضایی - Fdd2 در فاز فروالکتریک تغییر
کند. همچنین در دماي بالا، گذار فازي از تتراگونال به مونوکلنیک در حدود دماي 453 k گزارش شده است.[1,2] در این کار ما از پارامترهاي a=b=7.4529, c=6.971 انگستروم در فازتتراگونال [3] و a=10.546, b=10.466, c=6.9261 انگستروم در فاز اورتورومبیک [4] استفاده کردیم.
جزئیات محاسبات
درمطالعات نظري حاضر، خواص الکترواپتیکیفاز KDP در دو به وسیله استفاده از روش امواج تخت تقویت شده خطی با پتانسیل کامل - FP-LAW - به کمک کدهايصورتWIEN2K گرفته است.[5] هم چنین در طی محاسبات، در ارتباط با برهمکنشهاي پتانسیل تبادلی از تقریب شیب تعمیم یافته - GGA - و تقریب شیب تعمیم یافته اصلاح شده بک جانسون [6] - MBJGGA - بهره جستهایم. براي حل معادلات کوهن- شم، اثرات نسبیتی به حساب آورده میشوند. در محاسبات مقدار پارامتر همگرایی RMT*Kmax=4 در نظر گرفته شده است که R کوچکترین شعاع مافین- تین و Kmax انرژي برش براي موج تخت در منطقه اول بریلوئن است. شعاعهاي مافین-تین براي K، H، P، O به ترتیب در حدود 1/8، 0/84،واحد1/62 و 1/28 - در اتمی - است.
چگالی الکترون
طیف اتلاف انرژي الکترون - - Eloss
در شکل 2 طیف اتلاف انرژي الکترون براي فازهاي KDPدر جهت هاي x، y و z نشان داده شده است. چندینقلّه مهم در شکلها وجود دارد که شاید اینقلّه ها مربوط به برانگیختگی ذرات منفرد از حالت ظرفیت O-2s به نوارهاي هدایت پایینی یا بالایی باشد. انرژي قلّه ماکزیمم Im[-ε-1 - E - ] با انرژي پلاسمونهاي حجمی ħωp تعریف میشود. مقدارهاي ħωp بدست آمده، در جدول 1 نشان داده شدهاند. در این نتایج مشاهده میشود روش MBJGGA، انرژي پلاسمونهاي حجمی بیشتري را نسبت به روش GGA پیش بینی میکند.
