Концентраційні залежності діелектричних параметрів домішкових кристалів K2SO4

Abstract

Дослiджено вплив концентрацiї домiшки мiдi на параметри елементарної комiрки, зонно-енергетичну структуру та рефрактивнi характеритики кристалiв сульфату калiю. Встановлено, що параметри та об’єм елементарної комiрки домiшкових кристалiв майже лiнiйно зростають зi збiльшенням концентрацiї домiшки порiвняно з чистим кристалом, тодi як показники заломлення ni домiшкових кристалiв дещо зменшуються (∼2,5 · 10−3), однак спiввiдношення мiж ними (nz > nx > ny та dnz /dλ > dnx/dλ > dny /dλ ) залишаються незмiнними. Розраховано зонно-енергетичну структуру кристалiв з 1,7% вмiстом мiдi та виявлено, що зi зростанням концентрацiї ширина забороненої зони зменшується. Виявлено п’ять локалiзованих рiвнiв у забороненiй зонi, що вiдповiдають d-електронним станам домiшкових iонiв Cu2+. Встановлено, що вершина валентної зони утворена p-станами кисню, а дно зони провiдностi – 3s- та 4s-станами атомiв сiрки i калiю. Бiля дна зони провiдностi розташованi локалiзованi 4s-стани атома мiдi. Проаналiзовано змiни параметрiв елементарної комiрки, показника заломлення та двопроменезаломлення, ширини забороненої зони, густини кристалiв iз змiною концентрацiї домiшки мiдi у матрицi кристала сульфату калiю, а також отримано вiдповiднi концентрацiйнi залежностi.