1、透明陶瓷因具有特殊功能和先進陶瓷固有的一些特性，在光學窗口、激光和光電開關等領域得到了廣泛的應用。隨著數字相機和可視移動電話等便攜式設備的發(fā)展，作為光學部件的光功能元件也日趨小型化，因此，對更高折射率透明陶瓷的探索仍是熱點。本文采用固相燒結法制備了Ba(Mg1/3Nb2/3)O3(BMN)體系陶瓷，表征并分析了其結構，繼而設計了六方、立方BMN和Sn4+摻雜BMN(Sn4+: BMN)的結構模型，采用基于密度泛函理論（Density F

2、unctional Theory, DFT）的贗勢平面波法（Pseudopotential Plane Wave, PP-PW）程序包，分別計算了它們的電子結構，分析和探討了其本征光學性能，并初步預測了Sn4+:BMN的折射率和透過率等性能，計算結果與實驗結果相吻合。主要研究內容如下：
　　(1)采用X射線衍射分析和Raman光譜等測試手段對制備的純BMN體系和Sn4+: BMN體系進行了結構表征。結果表明：對于純BMN體系，隨燒

3、結溫度的升高，結構由立方向六方過渡，1600℃時，BMN近乎純六方結構；對于Sn4+: BMN體系，隨Sn4+摻量的增加，結構由六方向立方過渡，當Sn4+摻量高于10 mol％時，體系為純立方結構。運用Rietveld全譜擬合法分別確定了BMN體系和Sn4+:BMN體系的相結構，并對相應的晶體結構參數進行了表征，從而設計了立方、六方BMN以及立方Sn4+:BMN晶體結構模型。
　　(2)計算了純BMN體系的電子結構并分析預測了其光

4、學性能。計算結果表明：六方BMN具有Eg=2.728 eV的間接帶隙，費米面附近的能帶結構主要由O-2p和Nb-4d軌道的電子態(tài)密度決定；在可見光區(qū)，折射率為1.91-2.14，1 mm厚的BMN單晶透過率約為77-83%，并伴隨有一定的色散現象。
　　(3)計算了Sn4+: BMN體系的電子結構并分析預測了其光學性能。電子結構計算結果表明其具有間接帶隙性質，費米面附近的能帶結構主要由 O-2p和Nb-4d、Sn-5p軌道的電子態(tài)