摘要：为了探究冲击压缩下蓝宝石光学性质的变化行为,本文采用第一性原理方法,在180 GPa的压力范围内计算了蓝宝石理想晶体和含空位点缺陷晶体的光学性质.吸收光谱数据表明,仅考虑压力和温度因素不能解释冲击消光实验的结果,而冲击诱导的氧离子空位点缺陷应该是导致该结果的一个重要原因.波长在532 nm处的折射率数据表明：1）蓝宝石的两个高压结构相变将导致其折射率明显上升;在Corundum和Rh2O3相区,其折射率将随冲击压力增大而降低;在CalrO3相区,压力小于172 GPa时,其折射率随冲击压力增大而缓慢地降低,但172 GPa以上时折射率却随冲击压力增大而逐渐增大;2）空位点缺陷对折射率随冲击压力的变化规律有明显的影响.本文结果不仅有助于增强用空位点缺陷的物理机理来解释蓝宝石冲击透明性损伤现象的可靠性,而且对未来进一步的实验研究以及发展新型窗口材料有重要的参考作用.

关键词：高压 第一性原理计算 光学性质 蓝宝石 

单位：四川师范大学物理与电子工程学院、固体物理研究所; 成都610101; 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; 绵阳621900