【摘 要】
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本文采用第一性原理方法,计算了CaF2的理想晶体和含钙、氟空位点缺陷晶体在100 GPa压力范围内的光吸收谱和折射率.吸收谱数据表明,压力因素诱导的两个结构相变对CaF2的吸收谱
【机 构】
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四川师范大学物理与电子工程学院固体物理研究所,成都610068;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与炮轰物理重点实验室,绵阳621900
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本文采用第一性原理方法,计算了CaF2的理想晶体和含钙、氟空位点缺陷晶体在100 GPa压力范围内的光吸收谱和折射率.吸收谱数据表明,压力因素诱导的两个结构相变对CaF2的吸收谱均有影响:第一个相变将导致其吸收边蓝移,而第二个相变却引起其吸收边红移.钙空位点缺陷会使得CaF2的吸收边微弱蓝移,但氟空位点缺陷却导致其吸收边有显著的红移.然而,这些红移的行为并未使得CaF2晶体在250-1000nm的波段范围内出现光吸收的现象(是透明的).532 nm处的折射率数据显示,在CaF2的三个结构相区(Fm3m、Pnma、P63/mmc相区),其折射率均随压力增大而增加;同时,高压结构相变以及氟空位点缺陷也使得CaF2的折射率增大,但钙空位点缺陷却导致其折射率减小.数据分析表明,CaF2晶体有成为冲击窗口材料的可能,本文所获得的信息对未来的实验研究有参考价值.
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