利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了在压力作用下CaF2的结构相变和光学性质.结果证实了CaF2的压致结构转变的顺序是从氟石结构(空间群Fm3m)转变到PbCl2型结构(空间群Pnma),然后继续转变为Ni2In型结构(空间群P63/mmc).在Fm3m和Pnma两种结构中,电子带隙随着压力的增加而增加,而在P63/mmc结构中,带隙随着压力的增加开始下降.实验结果显示,直到210 GPa,CaF2没有发生由绝缘体到金属的转变.据此推测,CaF2的金属化压力高于300 GPa.还讨论了压力对CaF2光学性质的影响.
第一性原理计算 相变 高压 光学性质