王新宇 王艺霖 石虔韩 汪庆龙 于洪洋 金园园 李松

(长江大学物理与光电工程学院,荆州 434023)

运用多参考组态相互作用(MRCI+Q)方法,对硫化锑(SbS)能量最低的3个Λ-S离解极限的所有电子态以及考虑自旋-轨道耦合效应后分裂所得的Ω态进行了计算.得到27个Λ-S电子态及能量最低的12个Ω态的电子结构、光谱常数和振动能级等信息.Sb原子和S原子能级的计算值与实验值相符很好.分析表明自旋-轨道耦合效应对光谱常数与振动能级的影响总体上并不显著.对X(3/2)→X(1/2),2(1/2)→X(1/2),4(1/2)→X(1/2),5(1/2)→X(1/2)及6(1/2)→X(1/2)跃迁的振动光谱进行了模拟与分析,其中X(3/2)→X(1/2)谱带位于中红外波段,其他谱带均位于可见光波段.此外,对氮族元素硫化物的电子态进行了验证计算,计算结果与已有实验结果吻合较好,体现了同族元素代换后相关物性的渐变规律性.

1 引言

含硫双原子体系在天体物理学、大气化学、燃烧化学、分子反应动力学等众多领域承担着重要角色,因此一直是相关领域的关注对象.硫化锑(SbS)具备优异的稳定性和丰富的元素储存,因有较大的吸收系数和1.7 eV的带隙宽度,作为良好的半导体材料和光敏材料得到了广泛应用[1−5],而且锑基硫族化合物也满足叠层太阳能电池的要求,有助于提高光电转换效率[6].Shimauchi和Nishiyama[7]于1968年对SbS自由基的电子结构与发射电子光谱进行了报道,他们确定了7个电子激发态至基态的电子跃迁谱带的带头波长,但没有对激发态进行标识.Ω基态的谐振频率分别为480 cm–1和470 cm–1,而7个激发态的谐振频率介于296—442 cm–1之……