Electronic and luminescence characteristics of interstitial Bi0 atom in bismuth-doped silica optical fiber
Electronic and luminescence characteristics of interstitial Bi0 atom in bismuth-doped silica optical fiber
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掺铋石英光纤中间隙Bi0原子的电子和发光特性
DOI：
10.1016/j.jlumin.2018.09.013
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发表时间：
2019-03
影响因子：
3.6
通讯作者：
Pengfei Lu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jie Zhang;Lihong Han;Zixuan Guan;Baonan Jia;Zhixing Peng;Xiaoning Guan;Binbin Yan;Gang-Ding Peng;Pengfei Lu
本文报道了含和不含间隙Bi 0原子的团簇SiO2的第一性原理计算。考虑了“Si-O-Si”环的尺寸和径向距离对掺Bi石英光纤中间隙Bi原子平衡位置的影响。我们的结果表明，间隙Bi 0原子是最有可能停留在约2 π的六元环的中心。通过与Bi原子光谱数据的比较，我们发现Bi原子的2D 3/2（1）→ 4S 3/2跃迁导致了掺Bi石英光纤的近红外发射，发射波长约为1265 nm。我们的方法将有效地确定铋原子的不同价态的铋活性中心。
We report first-principles calculations of cluster silica with and without interstitial Bi0atom. The size and radial distance of “Si-O-Si” rings are considered to study the equilibrium position of interstitial Bi0atom in Bi-doped silica optical fiber. Our results reveal that the interstitial Bi0atom is most likely to stay around ~ 2 Å from the center of 6-membered rings. By comparing the transition energy levels with Bi0atomic spectral data, we find that the transition2D3/2(1) →4S3/2of interstitial Bi0atom leads to the NIR emission estimated as ~ 1265 nm in Bi-doped silica optical fiber. Our methods will be effective to confirm bismuth-active centers for different valence states of Bi atom.
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