氧化钇（Y₂O₃）透明陶瓷在高温高压极端环境下的应用显示出强大生命力。因为其独特的光学、力学和热力学等综合性能,成为最具发展潜力的中波红外光学探测窗口材料,如耐高温高压、高硬度和强度、延展性好、优良的光学透波性和热化学稳定性等。本文基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,利用准简谐Debye模型,对C-型方铁锰矿结构的Y₂O₃在La,Sc稀土掺杂和静水压力为0-14 GPa、温度为0-2000 K条件下的电子结构、光学、力学和热力学性质进行系统的研究。利用CASTEP模块对Y₂O₃进行固定体积优化获得一组E-V数据,用三阶Birch-Murnaghan物态方程拟合出E-V曲线,得到了GGA-PBE、GGA+U、LDA三种交换关联函数下Y₂O₃的平衡结构参数（a₀,V₀）,体积模量B₀及对压强一阶导数B₀’。计算的弹性常数满足稳定性条件,Y₂O₃在静水压力0-14 GPa内保持力学稳定性。研究表明,体积模量、剪切模量、B/G、杨氏模量、维氏硬度等参量均随压力增大而增大,说明材料强度增强,硬度变大,韧性度提高;由三维杨氏模量图、弹性波速和弹性各向异性指数知Y₂O₃弹性各向异性随压力增强。通过准谐近似的德拜模型,利用GIBBS程序计算温度为0²000 K和压力0¹4 GPa内的Y₂O₃的热力学属性。结果表明,等温体积模量随压力增加而增大,随温度升高而减小,且压力对等温体积模量的作用效果大于温度的影响;热容、热膨胀系数、Grüneisen参量均随压力增大而减小,随温度升高而增大。计算压力0-14 GPa下Y₂O₃的电子性质和光学性质发现,各原子分态密度的相对强度均随压力增大略有减小,位于价带与导带区域的态密度向低能方向漂移（红移）,Y₂O₃带隙值随压力逐渐变小,呈金属化趋势。计算吸收谱、反射谱和理论光学透过率,结果表明,压力作用下Y₂O₃的光学吸收和反射依旧主要集中在紫外区内,在波长大于400 nm范围内几乎没有光的吸收和反射;随压力的增大,吸收峰和反射峰增强,光学吸收边蓝移,紫外光学透过率降低,在可见-红外-中红外区内Y₂O₃的透过率仍保持很好（81%以上）。同时计算了La和Sc掺杂对Y₂O₃的电子性质、力学和光学性质的影响。分析了b和d两种取代位掺杂构型。计算形成能知:La原子进入晶格中优先替代d-位Y原子,Sc优先替代b-位Y原子。Y_2-xR_xO₃（R=Sc,La,0<x≦0.1875）体系的带隙值随掺杂浓度增大而略有减小,键长和电荷转移随掺杂浓度增大而增大。根据计算的Y_2-xR_xO₃（R=Sc,La,）力学和光学性质的结果表明:掺杂可以有效提高Y₂O₃材料的机械强度和硬度、机械韧性、增强抵抗外界冲击的能力,对Y₂O₃在可见-红外区域光学透明度和透过范围影响很小。本研究为Y₂O₃作为光学窗口材料提供理论性指导。