相变及空位缺陷对高压下GeO2光学性质的影响

本文采用第一性原理方法,在100 GPa的压力范围内,计算了GeO2理想晶体和含锗、氧空位点缺陷晶体的光学性质.吸收谱数据表明,压力诱导的三个结构相变对GeO2晶体的吸收谱均有影响:第一个相变将导致其吸收边蓝移,而第二和第三相变将使得其吸收边红移.锗和氧空位点缺陷的存在将导致GeO2的吸收边红移,但氧空位点缺陷引起的红移更明显.尽管如此,分析发现,在100 GPa的压力范围内,压力、相变以及空位点缺陷等因素都不会导致GeO2晶体在可见光区出现光吸收现象(是透明的).波长在532 nm处的折射率数据显示,在GeO2的四个相区,其折射率均随压力增加而降低;而且,GeO2的三个结构相变以及锗、氧空位点缺陷都会导致其折射率有所增大.本文预测,GeO2有成为冲击光学窗口材料的可能.