Moduler les distributions de covalence et d’ionicité dans la carte de fonction de localisation des électrons


Modulation des distributions de covalence et d'ionicité dans la carte de fonction de localisation des électrons

La fonction de localisation des électrons et les cartes de de charge différentielle. (ac) Cartes de fonction de localisation électronique (ELF) de I4/mmm (100 GPa), Cmma (200 GPa) et P21 / m (250 GPa), respectivement. (d – f) Différence de densité de charge (densité cristalline moins superposition de densités atomiques isolées) de I4 / mmm, Cmma et P21 / m pour HfH2, tracée à 100, 200 et 250 GPa, respectivement. La valeur de l’isosurface est définie comme suit : le bleu représente le positif (+0,05), tandis que le jaune représente le négatif (-0,015). Crédit : DOI : 10.1038 / srep11381 / CC BY 4.0

Il est connu que la plupart des caractéristiques structurelles et des propriétés des matériaux NLO sont déterminées par la distribution d’unités ioniques et covalentes leurs structures, qui peuvent être décrites en détail par une de fonction de localisation électronique (ELF).

En particulier, une efficacité NLO élevée et un seuil de dommage induit par laser (LIDT) élevé sont deux des indicateurs de performance les plus importants pour l’application pratique des matériaux IR-NLO. Cependant, ils sont principalement déterminés par l’ionicité ou la , ce qui conduit à l’incompatibilité entre ces deux services. Par conséquent, l’examen de la carte ELF, en particulier les propriétés topologiques de la carte ELF, pourrait fournir des indices sur la façon de contourner l’incompatibilité NLO-LIDT, qui est essentielle à la conception rationnelle des matériaux NLO infrarouges (IR) hautes performances.

Dans une étude publiée dans Horizons matériaux, un groupe de recherche dirigé par le professeur Guo Guocong de l’Institut de recherche sur la structure de la matière du Fujian (FJIRSM) de l’Académie chinoise des sciences a proposé un nouveau concept de dimension fractale caractéristique topologique (FD) d’ELF.

Les chercheurs ont d’abord calculé le FD à partir des cartes ELF d’un certain nombre de matériaux NLO connus et ont obtenu les relations entre les performances ELF FD et NLO. Ils ont découvert que la structure cristalline uniforme avec des éléments fonctionnels covalents et ioniques entrelacés est avantageuse pour obtenir des matériaux IR-NLO avec un fort effet NLO et un LIDT élevé.

Ils ont ensuite utilisé les relations phénoménologiques pour guider le travail expérimental afin de découvrir trois nouveaux candidats IR-NLO prometteurs, à savoir A.2Ba3Li6eGéorgie28S.49 (A = K, Rb, Cs).

Les trois nouveaux sulfures ont été obtenus en introduisant des liaisons chimiques avec différentes forces d’interaction et ont plusieurs lacunes dans leurs structures. Ces composés ont montré des performances IR-NLO équilibrées, notamment une forte efficacité de NLO, des LIDT élevés et de larges bandes interdites, répondant aux critères des candidats IR-NLO prometteurs.

Cette étude propose une nouvelle méthode de développement de matériaux IR-NLO haute performance basée sur les propriétés topologiques de l’ELF.


Nouvelle stratégie d’induction par substitution d’anions isovalents partiels pour le développement de matériaux optiques infrarouges non linéaires


Plus d’information:
Bin-Wen Liu et al., Performances optiques non linéaires infrarouges équilibrées obtenues en modulant les distributions de covalence et d’ionicité dans la carte de fonction de localisation des électrons, Horizons matériaux (2021). DOI : 10.1039 / D1MH01434J

Fourni par l’Académie chinoise des sciences

Citation: Modulating the covalence and ionicity distributions in the electron localisation function map (2021, 24 novembre), consulté le 28 novembre 2021 sur https://phys.org/news/2021-11-modulating-covalency-ionicity-electron-localization .html

Ce document est soumis au droit d’auteur. À l’exception du commerce équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif seulement.

Laisser un commentaire