Investigation into the Eu2+ ions occupations and the coordination environments in components modulated Sr3MgSi2O8

晶体结构 兴奋剂 Crystal(编程语言) 结晶学 物理 格子(音乐) 带隙 协调数 掺杂剂 离子 材料科学 组合数学 凝聚态物理 化学 量子力学 数学 计算机科学 声学 程序设计语言
作者
Meng Zhang,Ting Song,Bo Li,Hancheng Zhu,Pengpeng Dai,Xinyang Zhang
出处
期刊:Functional Materials Letters [World Scientific]
卷期号:15 (07n08)
标识
DOI:10.1142/s1793604722510511
摘要

In this work, first-principles calculations of Sr 3 MgSi 2 O 8 with Eu[Formula: see text], Ca[Formula: see text] and Ba[Formula: see text] dopants have been performed. These results reveal that the Eu[Formula: see text] ions prefer to substitute the Sr[Formula: see text] in 8f site. In addition, Ca[Formula: see text] and Ba[Formula: see text] have been introduced into the crystal structure to generate complex cation environments in Sr 3 MgSi 2 O 8 . Through the analysis of the crystal structure and electronic band structure, it can be found that the lattice size, band gap value along with the density of states of Sr 3 MgSi 2 O 8 could be changed and the coordination environments around the Eu[Formula: see text] could be modulated through the Ca[Formula: see text] or Ba[Formula: see text] substituting for Sr[Formula: see text]. The Ca[Formula: see text] doping would induce decreased crystal structure and band gap value between the VB and CB. Meanwhile, the Ba[Formula: see text] doping would induce enlarged crystal structure and band gap value between the VB and CB. Especially, the bond length range of Eu[Formula: see text] and O[Formula: see text] could be expanded through the doping of Ca[Formula: see text] or Ba[Formula: see text]. In summary, it can be concluded that the doped Ca[Formula: see text] and Ba[Formula: see text] in Sr 3 MgSi 2 O 8 could successfully modulate the coordination environment around the Eu[Formula: see text] and thus lead to multiple light emissions of Eu[Formula: see text].
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