蓝宝石冲击消光晶向效应的第一性原理

• 作者: 何林 唐士惠 孟川民 操秀霞 李恬静
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 蓝宝石 高压 冲击消光 晶向效应 第一性原理计算
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 186-192
• 页数: 7页
• 字数: 6247字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20190955

摘要

蓝宝石的冲击消光现象是高压领域中的研究热点.低压段(86 GPa范围内)的实验研究表明蓝宝石的冲击消光与晶向相关,但在高压段(压力范围:131—255 GPa)是否也具有晶向相关性目前尚不清楚.为此,利用第一性原理方法,分别计算了八个不同晶向的蓝宝石理想晶体和含氧离子空位缺陷晶体在高压段的光吸收性质,结果发现:1)蓝宝石在高压段的冲击消光表现出明显的晶向效应,且该效应还随压力增大而增强;2)冲击诱导的氧离子空位缺陷对揭示这些晶向效应可能有重要作用,而压力和温度因素对其贡献则较弱.进一步的数据分析可以看出,在冲击实验采用的波段内,a晶向的消光最弱(透明性最好),c晶向的消光最强(透明性最差),s晶向的消光介于它们二者之间,同时,m晶向的消光与a晶向的消光相似,r,n,d晶向的消光与c晶向的消光接近,g晶向的消光要弱于s晶向的消光.鉴于此,如果在高压段开展加窗冲击波实验,建议选择a晶向或m晶向的蓝宝石作为其光学窗口.本文结果不仅有助于深入地认识蓝宝石在极端条件下的光学性质,而且对未来的实验研究有重要的参考作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	何林	四川师范大学物理与电子工程学院固体物理研究所	30	82	5.0	7.0
2	操秀霞	中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室	14	39	4.0	6.0
3	孟川民	中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室	19	61	4.0	7.0
4	李恬静	四川师范大学物理与电子工程学院固体物理研究所	4	4	1.0	2.0
5	唐士惠	四川师范大学物理与电子工程学院固体物理研究所	5	20	2.0	4.0