Calcul des Propriétés Chimico-Physiques du SrBi2B2O7 pour les Applications Optiques par la Théorie de la Densité de la Fonctionnelle

Abstract

Pour réaliser une conversion de fréquence efficace, le cristal ultraviolet non linéaire doit présenter une forte génération de seconde harmonique et des conditions d'adaptation de phase possibles, ce qui nous a ramener à faire les calculs de premiers principes qui actuellement prédisent que le SrBi2B2O7 représente potentiellement une nouvelle classe de matériaux présentant de telles caractéristiques. Dans ce but, nous présentons dans notre thèse, une première analyse des propriétés dynamiques, de liaison, optiques linéaires et non linéaires du monocristal de SrBi2B2O7.Pour mettre en évidence ces propriétés, on a eu recours à la fois à la théorie de la fonctionnelle de la densité et à l'analyse topologique. On constate que le composé présente une large bande interdite indirecte et un motif de liaison intéressant. Cela nous permet de supposer que SrBi2B2O7 devrait avoir des seuils de dommages laser élevés et souhaités par rapport aux oxydes NLO commerciaux. En particulier, la distorsion causée par la paire solitaire stéréo chimiquement active du cation p/s (Bi3+), qui est l'un des facteurs notables responsables de l'augmentation de la distorsion octaédrique dans le composé SrBi2B2O7. Cette distorsion augmente les moments dipolaires locaux, ce qui accroît la susceptibilité électrique globale. En outre, l'indice de réfraction, le spectre d'absorption, la correspondance de phase et les propriétés de seconde harmonique ont été calculés et analysés. D'après les résultats, la composante dominante de la susceptibilité de second ordre est le d33, dont la valeur est 3.6 fois plus élevée que celle du KDP, ce qui rend SrBi2B2O7 très prometteur en tant que matériau UV NLO. De cette manière, le SrBi2B2O7 peut être utilisé pour absorber des sources de lumière inférieures à 200 nm