D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1995.01.020 第17卷第1期 北京科技大学学报 Vol.17 No.I 195年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.1995 碱土金属复卤化物的能隙计算 及化学键离子性的修正 陈伟 马如璋 北京科技大学材料物理系，北京100083 摘要从Lot忆固态电子理论出发，导出一能隙的近似计算公式，表明固体的电子态和晶体结 构决定了固体的能隙，对碱土金属复卤化物的能隙进行了计算，结果合理，同时考虑电负性差和 原子间距，对传统化学键离子性进行了修正·计算结果和理论分析都表明，修正后的离子性能 更合理地表征化合物的化学键性质， 关键词碱土金属复卤化物，能隙，化学键离子性 中图分类号0743.3,0741.3 Calculation of Energy Gap on Alkaline Earth Mixed Halides and Correction of the Chemical Bond Ionicity Chen Wei Ma Ruzhang Deaprtment of Materials Physics,USTB,Beijing 100083,PRC ABSTRACT A semi-empirical formula for energy gap calculation is obtained from the Lorentz electron theory of solids.The calculated results of energy gap on alkaline earth mixed halides are reasonable.The classical bond ionicity is corrected from the consideration of both the electronegativity difference and bond distance.It is revealed that the corrected ionicity is more suitable to characterize the chemical bonds. KEY WORDS alkaline earth mixed halides,energy gap,bond ionicity 碱土金属氟卤化物MFX(M=Ca2+,Sr2+,Ba2+;X=CI,Br~、I)不但可用作X 射线发光材料、紫外发光材料，而且还可用于光激励发光材料山和热释发光材料).最近人 们又发现这类材料还具有光谱烧孔特性)，可用于大容量的光存储，因此，有关这类材料的 结构和光谱特性已有大量的工作·能隙对于研究这类材料中的色心、认识光激励发光、热释 发光和光谱烧孔的物理过程都是一个极为重要的参量，然而准确地测定这类材料的能隙尚有 一定的困难，因此有关这类晶体的能隙资料甚少，目前只有BaFC和BaFBr的能隙数据4,1 为此，本文从Lorentz固态电子理论出发，对MFX晶体的能隙进行计算，并依据计算结 果，同时考虑电负性差和原子间距给离子性一个修正的定义· 1994-05-10收稿 第一作者男30岁博士后副研究员 ·国家自然科学基金资助课题第 17 卷 第 1 期 北 京 科 技 大 学 学 报 1望巧 年 2 月 Jo um al o f U ni ve rs itv o f S a e n ce a nd Te c h n o lo gy Be ij in g V d . 17 N 6 。 1 F 由 . 1竺润巧 碱 土金 属 复 卤化物 的能 隙计算 及 化学键离子性 的修正 ’ 陈 伟 马如 璋 北京科技大学 材料物理系 , 北京 1以X冷3 摘 要 从 助获泊泣 固态 电子理论 出发 , 导出 一能 隙的 近 似计算公 式 , 表明固体的 电子态和 晶体结 构决定 了 固体 的 能隙 . 对碱土金属复 卤化物 的 能隙进行 了计算 , 结果合理 . 同时考虑电负性差和 原子 间距 , 对传 统化 学键离子性进行 了修正 . 计算结果和 理论分析都表 明 , 修正 后的离子性能 更合理地表征化合 物的 化学键性质 . 关健词 碱 土金 属复 卤化物 , 能 隙 , 化学键 离子性 中图分类号 0 74 33 , 0 74 1 . 3 C a l cul a t i o n o f E ne r g y G a P o n lA ak line aE rt h M i x de H a lid es a dn C o r r eC t i o n o f t he C he 而ca l B o dn I o in ic ty C h e n W e i M a R u : h a n g D e a P rt me n t o f M a t e r i a l s P h y s i e s , U S T B , B e ij i n g 10 0 0 8 3 , P R C A BS T R A C T A s e 而 一 e m P i r i e a l fo rm u l a fo r e n e r g y g a P ca l e u l a t i o n 1 5 o b t a i n e d fr o m t h e L o r e n t z e l e c t r o n t h e o r y o f s o l id s . T h e e a l e u l a t e d r es u lt s o f e n e r g y g a P o n a lk a l i n e e a rt h 而x e d h a lid e s a r e r e a s o n a b l e . T h e e l a s s ica l b o n d i o n i e i t y 1 5 e o r r e e t e d fr o m t h e co n s id e r a t i o n o f b o t h t h e e l e c t r o n e g a t i v it y d i fe r e n e a n d b o n d d i s t a n ce . I t 1 5 r e v e a l e d t h a t t h e e o r r e e t e d i o n i c it y 1 5 m o r e s u it a b l e t o e h a r a e t e r i z e t h e e h e而 ca l b o n d s . K E Y WO R D S a l k a li n e e a r t h 而 x e d h a lid e s , e n e r g y g a P , b o n d i o n i c it y 碱 土金 属 氟 卤化 物 M F X ( M = aC ’ + 、 S r , + 、 B a , + ; X = C I 一 、 B r 一 、 I 一 ) 不 但 可 用 作 X 射线发 光材料 、 紫外 发光 材料 , 而且还 可用 于 光激 励 发光 材料 ! ’ ] 和热 释发 光 材料 2[] . 最 近 人 们又发 现这类 材 料还 具有 光谱 烧孔特 性 [ ’ ] , 可 用于 大容 量 的光 存 储 . 因此 , 有 关 这 类材 料 的 结构 和光谱特 性 已 有 大量 的工 作 . 能隙 对于 研究 这类 材料 中的色 心 、 认 识光激 励 发光 、 热释 发光 和光谱烧 孔 的物 理过 程都 是 一个 极 为重 要 的参量 . 然 而 准确地 测 定 这类材 料 的能 隙 尚有 一定 的困难 , 因此有 关这 类晶体的能 隙资料 甚 少 , 目前 只 有 B a F O 和 B a F Br 的能 隙数据 l4, ’ .] 为 此 , 本文从 L o enr tz 固态 电 子 理 论 出发 , 对 M F X 晶体 的 能 隙 进 行 计算 , 并 依 据 计 算 结 果 , 同时考 虑 电负性 差和 原子 间距给离 子性 一 个修 正 的定 义 . }卯4 一 05 一 10 收稿 第 一 作者 男 30 岁 博士 后 副 研究 员 . 国 家 自然科 学基金 资助 课题 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1995. 01. 020