高压下LiYF4晶体光学性质的第一性原理研究

摘要

本文采用第一性原理方法,在100 GPa的压力范围内,计算了LiYF4理想晶体和含空位点缺陷晶体的光学性质.吸收谱数据表明,在100 GPa范围内,压力和相变因素的存在不会改变LiYF4晶体在250-1000 nm的波段内没有光吸收的事实.氟、钇空位点缺陷的出现会使得LiYF4的吸收边蓝移,而锂空位点缺陷将导致它的吸收边微弱红移(但在250-1000 nm的波段内它仍不具有光吸收行为).波长在532 nm处的折射率数据显示,在LiYF4的三个结构相区,其折射率均随压力的增加而增大.LiYF4从白钨矿结构到褐钇铌矿结构的相变会使得其折射率略微增加,但从褐钇铌矿结构到类黑钨矿结构的相变将导致其折射率显著降低.同时,空位缺陷的存在将引起LiYF4的折射率明显增大.分析指明,LiYF4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作用.