Synthesis and optical absorption properties of nanocrystalline rare earth hexaborides Nd 1– x Eu x B 6 powders

在真空环境中采用固相烧结法成功制备出了多元稀土六硼化物Nd1–xEuxB6纳米粉末. 系统研究了Eu掺杂对纳米NdB6物相、形貌及光吸收性能的影响规律. 结果表明, 所有合成的纳米粉末物相均为单相的CsCl型晶体结构, 具有立方形貌, 平均晶粒尺度为30 nm. 光吸收实验结果表明, 随着Eu掺杂量的增加, 纳米NdB6透射光波长从629 nm红移至1000 nm以上, 表现出了透射光波长的可调特性. 此外, NdB6和EuB6同步辐射吸收图谱表明, Nd和Eu原子分别以Nd3+和Eu2+形式存在于纳米NdB6和EuB6中, 充分说明了Eu掺杂使NdB6传导电子数量减少, 从而导致其等离子共振频率能量的降低. 采用第一性原理计算了NdB6和EuB6的能带结构、态密度、介电函数以及等离子共振频率能量, 从而定性解释了Eu掺杂使NdB6透射光波长红移的特性.