理论教育 二元纳米晶稀土六硼化物的基本光学性质探究

二元纳米晶稀土六硼化物的基本光学性质探究

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:我们使用PerkinElmer Lambda 750S型紫外-可见分光光度计对RB6样品进行光学性质的测试。图5.3为RB6薄膜样品的光吸收图谱。Xiao等人的第一性原理计算结果表明,稀土六硼化物在可见光区的吸收谷的位置与其能量损失谱里等离子共振峰的位置相对应[11]。而SmB6及EuB6的此峰位置在更低能量处的1.8 eV及0.4 eV处。从这些实验结果中可以看出含有三价稀土原子的LaB6、CeB6、PrB6及NdB6适合用作隔热材料,而SmB6和EuB6的隔热性能将十分有限。

二元纳米晶稀土六硼化物的基本光学性质探究

我们使用PerkinElmer Lambda 750S型紫外-可见分光光度计对RB6样品进行光学性质的测试。图5.3为RB6薄膜样品的光吸收图谱。从图中可以看出六种样品分别在紫外和近红外区表现出了相对强的吸收,而在可见光区的吸收相对较弱。相比于LaB6、CeB6、PrB6及NdB6,SmB6和EuB6表现出的这种特性不是很明显。Xiao等人的第一性原理计算结果表明,稀土六硼化物在可见光区的吸收谷的位置与其能量损失谱里等离子共振峰的位置相对应[11]。LaB6在可见光区的吸收谷位置在610 nm左右,与实验中测得的等离子共振峰位置2.0 eV一致[12]。CeB6、PrB6及NdB6的可见光区吸收谷位置非常接近LaB6的位置,在稍长波长处出现。SmB6的吸收谷位置出现在更长波长720 nm处,而EuB6吸收谷的位置出现在800 nm处。这种趋势基本符合Kimura等人测得的能量损失谱实验结果[12],LaB6、CeB6、PrB6及NdB6的能量损失谱里第一个峰的位置非常接近,分别在2.0 eV、1.97 eV、1.94 eV及1.92 eV处。而SmB6及EuB6的此峰位置在更低能量处的1.8 eV及0.4 eV处。他们认为此位置跟传导电子的数量有关系,EuB6的传导电子数量比LaB6的少很多,因此其等离子共振峰的位置在更低能量处。从图5.3中我们还可以发现不仅是等离子共振峰的位置有变化,而且其强度也从LaB6到EuB6依次减小,其原因将在下面的章节中讨论。从这些实验结果中可以看出含有三价稀土原子的LaB6、CeB6、PrB6及NdB6适合用作隔热材料,而SmB6和EuB6的隔热性能将十分有限。

图5.3 RB6薄膜样品的光吸收图谱(见彩插)(www.daowen.com)

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