摘要：利用基于密度泛函的第一性原理的计算方法,研究了Co单掺及Co和Zn共掺LiNbO3晶体的电子结构和吸收光谱.研究显示,各掺杂体系铌酸锂晶体的带隙均较纯铌酸锂晶体变窄. Co：LiNbO3晶体禁带宽度为3.32 eV; Co：Zn：LiNbO3晶体, Zn的浓度低于阈值或达到阈值时,禁带宽度分别为2.87或2.75 eV. Co：LiNbO3晶体在可见-近红外光波段2.40, 1.58, 1.10 eV处形成吸收峰,这些峰归结于Co 3d分裂轨道的跃迁;加入抗光折变离子Zn^2＋,在1.58, 1.10 eV处的吸收峰增强,可以认为Zn^2＋与Co^2＋之间存在电荷转移,使eg轨道电子减少,但并不影响t（2g）轨道电子.结果表明,晶体中的Co离子在不同共掺离子下可充当深能级中心（2.40 eV）,或可充当浅能级中心（1.58 eV）,两种情况下,掺入近阈值的Zn离子均有助于实现优化存储.

关键词：密度泛函理论 掺杂铌酸锂晶体 能级结构 光吸收谱 

单位：西南大学物理科学与技术学院; 重庆400715