Al 2 O 3 和YAG晶体在高压下的光学性质

发布时间：2023-03-20 05:08

　　蓝宝石(Al₂O ₃晶体)是一种重要的陶瓷材料,在高压科学领域中具有广泛的应用。例如,在冲击波实验中,它常被用作光学窗口。因此,获得冲击压缩下蓝宝石透明性变化规律的信息对于正确解读这些实验数据至关重要。常态下,蓝宝石具有极好的光学透明性,但在冲击状态下,其透明性显著降低。对于这个冲击消光行为,人们已开展了大量的实验和理论探究,但多数是基于某个晶向蓝宝石材料来实施的。实际上,蓝宝石冲击消光的晶向相关性也值得探讨,因为实验研究者需要知道什么晶向的Al₂O ₃晶体冲击透明性相对最好(作为光学窗口效果最佳)。另外,虽然Al₂O ₃和LiF晶体在目前的动高压实验中常被用作光学窗口,但是人们也在积极寻找一些新的冲击窗口材料。综上所述,本文研究的内容及结论如下:(1)对八种晶向(a、m、g、s、n、r、d和c晶向)蓝宝石理想晶体和含氧空位点缺陷晶体在高压段(¹31-255 GPa)的光吸收性质实施了第一性原理计算。结果显示:1)蓝宝石在高压段的冲击...

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 蓝宝石的研究背景和意义
        1.1.2 钇铝石榴石晶体的研究背景和意义
    1.2 本文需要解决的重要问题和研究的主要内容
        1.2.1 需要解决的重要问题
        1.2.2 研究的主要内容
    1.3 计算工具
2 基本理论介绍
    2.1 密度泛函理论
        2.1.1 Hohenberg-Kohn定理
        2.1.2 Kohn-Sham方程
    2.2 交换相关能量泛函
    2.3 局域密度近似
    2.4 赝势
    2.5 光学性质的计算原理
3 第一性原理研究蓝宝石冲击消光的晶向效应
    3.1 引言
    3.2 计算模型和方法
        3.2.1 计算模型
        3.2.2 计算方法
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
4 钇铝石榴石晶体在高压下光学性质的第一性原理研究
    4.1 引言
    4.2 计算模型和方法
        4.2.1 计算模型
        4.2.2 计算方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 吸收谱
        4.3.2 折射率
        4.3.3 反射谱
        4.3.4 能量损失谱
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 课题总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
在校期间的科研成果



本文编号：3766751