一、使用金刚石压砧研究地球内部过程(论文文献综述)
甘波,李俊,蒋刚,张友君[1](2021)在《Fe高压熔化线的实验研究进展》文中认为铁是典型的d电子过渡金属之一,其在高压下的熔化行为对于揭示地核的成分、热结构和热演化至关重要。在实验室中创造极端高温高压条件以及诊断和测量凝聚介质的熔化行为和熔化温度比较困难,导致长期以来不同实验之间以及实验与理论之间获得的铁的高压熔化线存在较大争议。近年来,随着高压实验技术的发展,对铁高压熔化线的认识逐渐趋于一致。本文介绍了用于研究铁在高压下熔化行为和熔化温度的动、静高压实验技术,总结了高压下诊断铁和过渡金属熔化的方法及其优缺点,并分析了不同实验之间产生差异的原因。基于目前关于铁高压熔化温度的实验和理论研究结果,铁在内外核边界压力(约330 GPa)下的熔化温度可限定为5 900~6 300 K。系统总结铁在高压下的熔化行为对于进一步认识熔化的物理机制、研究其他过渡金属的高压熔化行为等具有重要的指导和借鉴意义。
李淑甲[2](2021)在《高压下材料的超导电性、电荷密度波与形貌依赖的电输运行为的演化》文中研究指明压力可以调节原子间距,加强相邻电子轨道的耦合程度,从而诱导材料的电子自旋状态、电子相互作用、电荷密度分布、能带结构等发生改变,这些微观电子结构的变化都可以通过材料宏观的电输运行为呈现出来。通过施加外部压力,诱导材料的晶体结构和电子结构发生奇异变化和新物象产生,可以极大地拓宽材料研究的维度,对于解决凝聚态物理中一些重要的问题,如对超导电性、拓扑结构、电荷和磁有序等现象的理解也有着十分重要的意义。本论文着眼于压力对材料超导电性、电荷分布和形貌依赖的导电性等几种与电输运有关的特殊性质的影响,基于金刚石对顶砧高压实验装置,利用高压X射线衍射、拉曼散射、电输运测量、电镜等探测技术,对几种代表性材料的高压下电输运和结构的演化行为进行研究,获得了一系列创新研究结果:1、研究了自旋阶梯型铁基化合物Ta Fe1+yTe3在高压下超导性和自旋的演化。在压力作用下,Ta Fe1+yTe3在~3GPa时经历了由反铁磁到铁磁序的自旋翻转,相变时强烈的自旋涨落诱导产生了超导相。铁磁序和超导电性共存至10GPa,之后长程磁有序消失,超导明显增强(Tsc升高),在26GPa出现最大超导转变温度Tsc=6.1K。高压结构研究表明,在Ta Fe1+yTe3中高压在不引起结构变化的情况下能独立调节材料的自旋结构和超导态,材料的磁有序态和超导态之间展现出既共存又相互竞争的复杂关系。我们的发现为理解铁基阶梯化合物中超导、磁性、晶体结构相互作用提供了新的实验依据。2、研究了层状电荷密度波材料1T”-Nb Te2在高压下电荷密度波和结构的演化。通过高压电输运、拉曼光谱、X射线衍射的原位检测,发现材料在20GPa左右出现了电荷密度波的崩溃,导致电子相互作用变弱和材料的能带拓扑结构发生了变化。电荷密度波的崩溃还伴随着晶体结构的变化,层内金属原子的聚合状态由三聚态变成了二聚态,不同于在其他过渡金属硫化物中观察到的压力对层间结构的调制,1T”-Nb Te2中压力是实现了对层内结构的调制,这是此类材料中新的结构相变机制。我们的研究有利于加深压力对二维材料中电荷密度波的调制以及电荷密度波与晶体结构之间的耦合作用的理解。3、对亚微米尺寸的催化材料Cu2O高压下相貌依赖电学性质和力学性质进行了研究。立方体、截角八面体和八面体Cu2O的电学性能表现出不同的压力依赖性,这是由于氧在Cu2O不同晶面上的选择吸附性和压力对材料表面/界面状态的调制共同作用导致的。在0.7-2.2、8.5、10.3和21.6GPa时电阻率的异常变化由压力诱导的结构相变造成。压致纳米化导致在15GPa时立方体和八面体样品,以及20GPa时截角八面体样品电阻率的急剧下降。截角八面体的力学性能优于立方体和八面体,这也为Cu2O在相关条件下的实际应用提供了依据。
谢翠焕[3](2021)在《高压下铌酸盐系铁电材料的晶体结构与晶格动力学研究》文中进行了进一步梳理
姜昌国[4](2021)在《高压剪切作用下含水矿物(三水铝石、滑石和蛇纹石)的结构稳定性研究》文中研究说明含水矿物在地球深部温度和压力条件下的结构稳定性关乎各种地质活动的开启、重大地质事件的孕育以及宜居地球环境的演变。含水矿物深部脱水,明显降低地幔岩熔融温度,增强地幔岩蠕变和扩散速度,改变地幔矿物相变温度和压力,孕育和开启深源地震和火山活动。含水矿物深部脱水,生成质子H+或水合羟基H3O2-彻底改变地幔岩氧化/还原状态,增强其离子流动性和导电能力,促进地幔对流的物质循环和能量传输,形成当前相对稳定的地球内部结构和地表宜居环境。板块俯冲是地表水进入地球深部的主要通道。俯冲带是地球内部最为活跃的地质部位之一,是地球系统水循环的关键场所。板块俯冲过程中含水矿物的结构稳定性决定了水进入地球深部的方式、形式和数量,影响板块俯冲的深度和速度,影响地幔物质的黏度和熔融,诱发岛弧火山和深源地震。早期的洋-洋俯冲、洋-陆俯冲和陆-陆俯冲,俯冲板片的温度普遍偏低,板片携带物的结构稳定性主要取决于其所处深度(正压力)和移动速度(剪切力)。为了研究这种低温高剪切压力环境下的含水矿物结构稳定性,厘清板片脱水的应力机制,推演地球深部水循环过程,本学位论文运用可旋转式金刚石压腔装置和T301不锈钢封垫与Capton塑料封垫两种组装,在常温高压剪切条件下,对三水铝石Al(OH)3、滑石Mg3[Si4O10](OH)2和蛇纹石Mg6[Si4O10](OH)6三种含水矿物展开了原位的显微激光拉曼光谱和非原位的微区X射线衍射测试,取得如下创新性实验成果和理论认识:1、T301不锈钢封垫组装的旋转压机高压剪切实验,三水铝石Al(OH)3在约2.7GPa发生结构相变,没有发生脱羟基作用。该结果与准水压实验结果相同,样品由初始γ-Al(OH)3单斜相(SG:P21/n,Z=8)转变为另一种单斜结构的η-Al(OH)3(SG:P21/b,Z=8)相。Capton塑料封垫组装的旋转压机高压剪切实验,三水铝石Al(OH)3发生完全脱羟基作用,生成水H2O和水合羟基H3O2-。常温加压至1.5 GPa旋转到180°,初始样品高波数段4个羟基伸缩振动峰(3363、3434、3524和3618 cm-1)相继消失,并出现3303和3560 cm-12个强度不等的新峰。低波数段拉曼谱强度明显减弱,无非晶态宽峰;Al-O-Al变形振动双峰(568、539 cm-1)和Al-O伸缩振动肩峰(321和307 cm-1)分别融合为一个峰;4个羟基变形振动峰(1052、1018、981和922 cm-1)仍然可见。继续加压至3.5 GPa、360°旋转后卸至常压,只有高波数段新出现的两个羟基伸缩振动峰与低波数段的Al-O-Al变形振动峰和Al-O伸缩振动仍然可见。对比T301不锈钢封垫与Capton塑料封垫两种组装的高压剪切实验拉曼谱,在Capton塑料为封垫材料的实验中,三水铝石沿c轴方向平行叠置的(OH)-Al-(OH)配位八面体层骨架发生脱羟基作用,生成新的O-Al-O配位八面体骨架、水H2O和水合羟基H3O2-。c轴方向平行叠置的八面体骨架层间距明显缩小,铝氧键Al-O、铝氧桥键Al-O-Al和羟基OH的伸缩和变形拉曼振动峰发生改变。2、T301不锈钢封垫组装的旋转压机高压剪切实验,滑石Mg3[Si4O10](OH)2发生部分脱羟基作用,生成水H2O和H3O2-。常温加压到实验最高压力11 GPa并作360°旋转,初始样品的羟基伸缩振动峰3677cm-1强度轻微减弱,并在3303和3560cm-1位置出现两个强度不等的新峰,低波数段拉曼谱未出现明显变化。卸压至常压,高波数段新出现的两个羟基伸缩振动峰与低波数段的镁氧键Mg-O、硅氧四面体峰SiO4和硅氧桥键Si-Ob-Si的拉曼峰同时共存。Capton塑料封垫组装的旋转压机高压剪切实验,滑石Mg3[Si4O10](OH)2发生完全脱羟基作用,生成水H2O和水合羟基H3O2-。常温加压至中心1.0 GPa并做360°旋转,初始样品唯一可见的羟基伸缩振动峰3677 cm-1消失,并在3303和3560 cm-1位置出现2个强度不等的新峰,低波数段拉曼谱强度明显减弱,无非晶态宽峰,原镁氧键Mg-O、硅氧四面体和Si-Ob-Si峰依然存在。卸压至常压,Mg-O键伸缩振动峰192cm-1,硅氧四面体SiO4强峰362 cm-1以及硅氧桥键Si-Ob-Si伸缩振动峰675 cm-1依然可见。对比T301不锈钢封垫与Capton塑料封垫两种组装的高压剪切实验拉曼谱,在Capton塑料为封垫材料的实验中,滑石Mg3[Si4O10](OH)2的Mg O4(OH)2配位八面体骨架发生脱羟基作用,生成新的O-Mg-O配位八面体骨架、水H2O和水合羟基H3O2-。硅氧四面体SiO4和硅氧桥键Si-Ob-Si的对称伸缩振动峰受到压制。3、T301不锈钢封垫组装的旋转压机高压剪切实验,蛇纹石Mg6[Si4O10](OH)6发生了部分脱羟基作用,生成了水H2O和水合羟基H3O2-。常温加压至中心压力8GPa并作360°旋转,初始样品的羟基伸缩振动峰3668和3699 cm-1强度出现轻微减弱,同时在3303和3560 cm-1位置出现2个强度不等的新峰;低波数段拉曼谱未出现明显变化。卸压至常压,高波数段新出现的两个拉曼峰与原结构的两个羟基峰同时共存,硅氧四面体SiO4和Mg O4(OH)2配位八面体的特征拉曼峰依然存在。Capton塑料封垫组装的旋转压机高压剪切实验,蛇纹石Mg6[Si4O10](OH)8发生完全脱羟基作用,生成水H2O和水合羟基H3O2-。常温加压到中心压力3.0 GPa并作360°旋转,初始样品高波数段的两个羟基伸缩振动峰3668和3699 cm-1完全消失,并在3303和3560 cm-1位置出现2个强度不等的新峰;低波数段拉曼谱强度明显减弱。卸压至常压后,硅氧四面体SiO4的对称伸缩振动峰375 cm-1和硅氧桥键Si-Ob-Si的对称伸缩振动峰683 cm-1仍然存在。对比T301不锈钢封垫与Capton塑料封垫两种组装的高压剪切实验拉曼谱,在Capton塑料为封垫材料的实验中,蛇纹石Mg6[Si4O10](OH)8晶体中的Mg-(O,OH)6配位八面体发生脱羟基作用,生成新的O-Mg-O配位八面体骨架、水H2O和水合羟基H3O2-。硅氧四面体SiO4和硅氧桥键Si-Ob-Si的对称伸缩振动峰受到压制。综合上述对比实验结果,我们发现在较大剪切差应力作用下,三水铝石Al(OH)3、滑石Mg3[Si4O10](OH)2和蛇纹石Mg6[Si4O10](OH)6发生完全脱水,生成水H2O和水合羟基H3O2-,原配位多面体骨架结构发生叠加层间的压缩和滑移。本论文的实验结果为查明板片冷俯冲过程的脱水机制提供了重要的实验证据,并有助于我们探讨俯冲板片的物理化学性质、板片俯冲的速度和角度、岛弧火山的演化进程。
谢亚飞[5](2021)在《BaTiO3-BaGeO3体系高温高压结构与稳定性研究》文中进行了进一步梳理钙钛矿结构是物理学、化学、材料科学和地球科学等研究最深入的一种结构类型,是理解其组成元素间微观相互作用,发现新材料、新性质、新现象的重要宝库。BaTiO3是钙钛矿结构化合物的一个典型代表,它优良的电学性质使其成为现代高技术产品中许多重要电子器件的制备原料,并常常通过各种掺杂以改善其性质以满足制备工艺和不同电学性能要求。Ge与Ti通常情况下具有相同的化学价(+4),科学界对Ge掺杂BaTiO3改善制备工艺及电学性质也开展了一些研究,但由于Ge在常压下常常形成GeO4四面体配位而非钙钛矿结构所要求的八面体配位,因此其掺杂量有限,对电学性能改善并不明显。Ge与Si为同一主族的元素,它们具有相似的物理化学性质,在地球科学研究中,特别是下地幔研究中(下地幔组成矿物80%以上为两种硅酸盐钙钛矿),锗酸盐钙钛矿常常作为硅酸盐钙钛矿的类似物,开展了大量的高温高压实验研究。相关实验结果表明,常压下辉石结构的AGe O3(A=Mg,Ca,Sr,Mn,Cd等)化合物,在高压下均转变成钙钛矿结构,常压下GeO4配位四面体高压下转变成GeO6配位八面体。由此我们推测,在高压下BaTiO3-BaGeO3也许能形成固溶体,大大扩展Ge在BaTiO3中的掺杂量。为证实这一猜测,我们一方面对BaGeO3、BaTiO3的高温高压相变行为开展研究,另一方面对BaGeO3-BaTiO3混合物开展高温高压固溶体合成研究,并通过高压原位拉曼光谱、同步辐射X射线衍射等测试手段进行表征,结合第一性原理理论计算,取得以下一些创新性研究成果和认识:(1)对赝硅灰石相BaGeO3开展高温高压实验研究。在17.4-32.1 GPa压力范围首次合成了6H型钙钛矿相BaGeO3,并发现其在32.1-43.2 GPa压力范围进一步相变成立方钙钛矿相,形成钙钛矿相后在卸压时也有一些独特的现象。6H型钙钛矿相BaGeO3在卸压过程中沿c轴的伸展速度大于沿a轴的伸展速度,卸至常压,拉曼光谱结果显示发生非晶化,同步辐射X射线衍射结果显示钙钛矿相能够保持。运用Birch-Murnaghan状态方程对6H型钙钛矿相BaGeO3的P-V数据进行拟合得到零压晶胞体积V0和体弹模量K0分别为V0=373.0(3)(?)3,K0=150(2)GPa,K0′=4(固定)。6H型钙钛矿相BaGeO3的第一性原理理论计算结果与实验结果能够很好的吻合。立方钙钛矿相BaGeO3卸压至8.6 GPa发生等结构相变,转变一种新型立方钙钛矿相。卸至常压发生非晶化,非晶化的过程伴随着结构中的GeO6八面体向GeO4四面体转变。(2)对四方钙钛矿相BaTiO3进行高温高压实验研究。在29.9 GPa、1600 K的温压条件下仍保持为立方钙钛矿相结构,拓展了立方钙钛矿相BaTiO3的稳定温压范围。立方钙钛矿相BaTiO3卸至常压恢复为四方钙钛矿相,即BaTiO3的四方钙钛矿相转变成立方钙钛矿相为可逆相变。(3)对1:1、1:2、1:4的BaTiO3-BaGeO3混合物进行高温高压实验研究。在30 GPa、1600 K的温压条件下均合成了固溶体。形成固溶体后在卸压过程几乎都发生了结构相变,卸至常压均保持为晶体相。研究结果为合成Ba(Tix,Ge1-x)O3固溶体提供了新思路,也补充了Ba(Tix,Ge1-x)O3固溶体在高压下的结构相变行为。Ba(Ti0.5,Ge0.5)O3固溶体合成的最低压力为9.9 GPa,可通过大压机等设备合成大尺寸固溶体样品。结合上述的BaTiO3-BaGeO3体系的高温高压实验结果可知,6H型钙钛矿相和立方钙钛矿相BaGeO3的合成拓展了赝硅灰石相BaGeO3在高压下的结构与相变序列。BaGeO3的高温高压结构与稳定性研究对理解硅酸盐钙钛矿结构相变规律及其稳定性、地球下地幔物理化学性质及其变化等具有重要指示意义。立方钙钛矿相BaTiO3能在更高温压条件下保持,拓展了其稳定温压范围。Ba(Tix,Ge1-x)O3固溶体在高温高压的合成表明了Ge在高压下进入BaTiO3的量大大增加,且固溶体最低合成压力不高,方便合成大尺寸样品开展电学等性质测量,为合成高性能固溶体材料提供可能性。
张文亭[6](2021)在《高压下典型二元金属硫化物的晶体结构及超导电性研究》文中研究说明金属硫化物是物理学、材料学及电子学等多门学科的经典研究体系,将高压引入金属硫化物体系中有望获得新奇的结构和性质。在大量存在的金属硫化物中,我们分别选取两类金属硫化物作为主要研究对象:分别是主族金属和过渡金属元素构成的硫化物。第一类是第五主族硫族化物A2B3(A=Bi,Sb,As;B=S,Se,Te)型金属硫化物,这类硫化物由于具有优异的热电特性以及技术上的应用价值因此吸引了众多科研工作者的目光。前期对这类硫化物的高压研究显示,在较低压力范围内经历了多次结构相变,并且呈现了压致超导电性甚至拓扑超导电性,因此高压下进一步对典型的第五主族硫化物进行系统且深入的研究有望获得新的现象和规律。第二类是过渡金属硫族化物,表示为MX2(M包括Mo,W,V等,X包括S,Se,Te),这类物质由于具有多种有趣的晶体结构使它们的物理性质十分丰富。例如,巨磁阻效应,低温下的电荷密度波现象,超导特性,拓扑性质等。该类型层状硫化物这些有趣的性质使它在纳米电子器件等领域具有比较大的应用前景。通过高压手段调控过渡金属硫族化合物的结构和性质,将获得优异性能的新相,为新材料的制备提供新的途径。本论文选取了第五主族硫化物中典型的半导体Sb2S3和第六副族层状过渡金属硫化物2M-WS2两种物质进行了系统的高压研究。通过高压X射线衍射技术、低温电学测量技术结合第一性原理计算,在Sb2S3中观测到了压制分解及超导现象;在2M-WS2中探测到了压致结构相变及二次超导现象。对这两种典型的硫化物的高压性质研究,丰富了硫族化合物的晶体结构及超导相。具体得到了以下创新性结论:(1)通过高压XRD实验测试结合理论计算的结构预测方法探索了Sb2S3在高压下的结构稳定性。观测到了Sb2S3的压致分解现象,得到两种新化学计量比的分解产物:Pm(?)m-SbS和P21-SbS2。与前驱物半导体Sb2S3不同,Pm(?)m-SbS和P21-SbS2均呈金属性。通过低温电阻测量发现新相Pm(?)m-SbS具有超导电性,其超导转变温度Tc随压力呈线性增加的趋势,由42 GPa时的3.4 K增加到75 GPa时6.6 K。我们的工作丰富了Sb-S体系中化合物的配比,且提供了寻找新的超导体的途径。(2)针对新合成的层状材料2M-WS2进行了原位高压XRD实验测试,发现2M-WS2在14.7-40.7 GPa压力范围内向3R-WS2相转变,伴随着层间距的大幅度减小和5.1%的体积塌缩。由原位高压低温电阻实验结果发现,初始相2M-WS2的Tc随压力的升高逐渐降低,加压至17.6 GPa后超导电性消失。相变之后,新相3R-WS2呈现半导体性质,在48.8 GPa发生了压致金属化和超导转变,Tc约为2.5 K。结合理论计算结果分析,发现2M-WS2超导转变温度的降低及3R-WS2超导的出现主要归因于费米面处态密度N(Ef)随压力的变化。本工作首次报道了2M-WS2和第六副族过渡金属硫化物中关于3R相的高压研究及3R-WS2超导转变的出现。
刘召[7](2021)在《高压下富氮化合物结构与物性的理论研究》文中提出具有典型N≡N(氮氮叁键)成键特性的氮分子是大气中最丰富、最难自发与其他元素结合并参与化学反应的双原子分子。氮氮叁键稳定的成键能(954kJ/mol)与键序相对较低的氮氮双键(419kJ/mol)和单键(160kJ/mol)键能之间存在着巨大的键能差异,非分子相聚合氮转化为氮氮叁键的过程会释放大量的能量,因此探索单键聚合形式的固态氮成为科学研究的重点。高压作为一种清洁、可控的热力学物理量能够提供打破氮氮叁键转化为非分子聚合氮化学势垒所需能量,即在较高的压强下(>50GPa)电子动能超过静电势能致使部分氮氮叁键中电子转移到分子间区域从而降低键序。目前,纯氮盐的高压实验表明在110-180GPa和2000K的压力和温度下直接可由分子相合成出亚稳态cg-N相,并且能够在室温条件下稳定至42GPa;六方层状聚合氮相(HLP-N)在接近250GPa和3300K激光加热金刚石压砧(DAC)实验中获得合成;在金刚石压砧140GPa高压下激光加热至4000K合成出黑磷结构(bp-N)的聚合氮同素异形体,指明该层状(LP-N)结构实际上是一种黑磷结构,并非先前报道的Pba2和C2/c的混合相。然而,实验表明在纯氮材料中获得聚合氮所需的温度和压强过高,并且聚合氮结构难以在低压或者常压的条件保持动力学稳定,过高的压强始终是纯氮盐研究过程中面临的巨大挑战。二十一世纪初期,Ashcroft在探究富氢高温超导体时预测在氢基中掺杂外来元素合金能够产生化学“预压缩”作用,使合成压力要比高压压缩纯氢所需的压力小得多。这为富氮化合物的研究提供了新的启示:富氮化合物中非氮元素的引入不但能够起到“化学预压”降低合成压力的作用,而且能够提高聚合氮结构的动能稳定性。晶体结构内部原子的构型与运动方式是决定材料性质的根本因素、是洞悉材料宏观性质和理解微观机理的基础。在本论文中我们采用基于群智理论的粒子群优化算法对锌氮、碲氮、铝氮、锗氮富氮化合物进行晶体结构搜索,为单键聚合氮结构设计、探索潜在的低压可合成聚合氮材料提供理论支持。提出了设计单键聚合氮新方案,对高压下富氮化合物中聚合氮结构的多样性和物理化学性质进行了一系列的基础性研究,获得了如下创新性研究成果:1、戊唑阴离子仅在酸性环境中保持稳定阻碍了全氮物质的实现。通过第一性原理计算我们预测了一种新型富氮Zn(N5)2化合物,其戊唑阴离子结构能够在金刚石压砧所轻易到达的25GPa的压力条件下具备热力学和动力学稳定性。以金属锌为中心的八面体戊唑骨架是以离子键和共价键包裹形成,锌氮间共价键能有效地提高戊唑阴离子的化学钝感性和热稳定性,能够进一步防止戊唑阴离子自发分解为N3-阴离子和氮气分子。戊唑阴离子结构中单双键交替共存使其能量密度高达6.57kJ/g;爆轰速度和爆轰压力模拟值可达12km/s和75GPa分别是TNT的2倍和4倍。此外,由锌氮和氮氮交织成的三维网状共价键结构赋予Zn(N5)2盐维氏硬度高达34GPa,使其成为兼具高硬度和高能量密度的潜在多功能材料。2、环状N6阴离子相比戊唑阴离子具有更高的氮含量,但由于其较低的分解势垒在本文发表之前始终未在实验中获得合成。环状N6阴离子结构稀有性以及对其成键特征研究的不足性极大的阻碍了对其作为一种潜在的高能量密度材料的认知。本篇工作中我们首次提出了一种稳定“单键聚合氮相”的策略:在环状N6阴离子中掺杂富电子且电离能高的非金属,利用产生的离子键与共价键加持来增强氮六环钝感性和动能稳定性。通过群智结构搜索软件我们预测出含有扶手椅型环状N6阴离子结构的六氮化碲。高压下六氮化碲中特有的扶手椅型环状N6阴离子与周围的碲离子形成兼备离子键和共价键成键网络。一方面,共价键能够有效地消除电子占满环状N6反键分子轨道趋势、阻止化学键断裂;另一方面,这些碲氮共价键有效地提高了环状N6阴离子分解为分子氮的化学势垒(势垒为96.49kJ/mol),这与已在实验上合成出的戊唑阴离子N5-势垒高度(势垒为~113kJ/mol)非常接近。高化学能垒使得扶手椅型环状N6阴离子在卸压过程中稳定至10GPa。此外,六氮化碲具有较高的体模模量、显着的爆轰性能。3、对第ⅢA主族氮化物Al-N体系进行高压下研究发现兼具高能量密度和硬度的亚稳态AlN5化合物。它具有优异的力学性质:高体弹模量、剪切模量,能够抵抗塑性变形和提升外界承载能力。高压改变氮原子之间成键模式,促使氮原子间强烈杂化,形成典型的氮氮单键和双键结构进而提升材料的能量密度。电子结构研究表明其强共价键中表现金属化是由压致π电子的离域化效应导致的。此外,压致相变伴随金属态到绝缘态的转变是由sp2杂化转变为sp2和sp3混合杂化引起的;压致带隙反常增大的反金属化效应是由于压致杂化增强导致的。4、系统地研究了不同组分氮化锗高压相图、热力学稳定结构以及成键特征和电子性质。揭示了典型离子晶体结构中锗和氮原子间形成共价键的本质:锗的p轨道电子云在高压作用下将价电子转移到锗与氮原子间并导致原子轨道相互叠加形成分子轨道,共享锗的p电子云从而形成共价键,而非传统观点认为的两种元素电子云的叠加形成共价键。电子结构分析证明了分离化的最高占据态N-π*和最低未占据态N-σ*是电子结构稳定化的标志之一。在含有N2的分子晶体中,压致还原剂电子转移至N2分子单元的反键态造成氮氮叁键转变为单键储存能量,使分子相能量密度高达2.32kJ.g-1达到非分子相LiN5所具有的能量密度量级,打破了只有非分子聚合氮相被视为高能量密度材料的普遍认识;同时打破了人们普遍认为在高压下原子间距会缩短的认知。我们发现通过高压调控氮的化学计量比来调节氮化锗的带隙是一种有效的方法:低氮含量锗氮化物趋向于吸收可见光;Ge3N4化合物在低压下有利于吸收可见光提高光子利用率。
董玲玲[8](2021)在《氧化铝含量对硅酸镁玻璃在高压下声速和相变的影响》文中研究说明地震学在上地幔,过渡带以及核幔边界处观测到了许多超低速度带的存在,这些超低速度带的形成多被归因于硅酸盐的熔融或部分熔融。玻璃常作为一种熔体的类似物用来研究地球内部致密岩浆的性质。因此研究硅酸盐玻璃的高压行为(如声速、相变和状态方程)有助于理解熔体在高压下的特性。MgSiO3是地球内部地幔中含量最丰富的成分,研究MgSiO3玻璃的高压性质对了解地球深部超低速度带具有重要意义。Al2O3也是地球内部最主要的成分之一,其在下地幔最主要的矿物布里吉曼石(MgSiO3)中52 GPa时的溶解度高达29 mol%。然而,Al2O3对MgSiO3物理性质的影响尚不清楚,因此讨论Al2O3对低地幔压力下铝硅酸盐玻璃致密化机理的影响,有助于更好地理解玻璃材料和玻璃熔体在高压下的异常行为。因此,本次研究利用金刚石对顶砧实验装置结合布里渊散射实验技术,首次测量了MgSiO3+5mol%Al2O3玻璃和MgSiO3+24.5 mol%Al2O3玻璃的声速,实验压力分别高达20 GPa和42 GPa,获得了以下成果:1.利用原位高压布里渊散射光谱技术对MgSiO3+5 mol%Al2O3玻璃的声速进行了研究,实验压力高达20 GPa。声速数据显示,高压力下(>17.8 GPa)MgSiO3+5 mol%Al2O3玻璃的横向声学模式VS和纵向声学模式VP与压力变化的梯度比低压力下(<17.8 GPa)的梯度平缓。本实验结果表明在17.8 GPa时MgSiO3+5 mol%Al2O3玻璃的结构发生了变化,这与MgSiO3玻璃的多晶结构相变有关,此时为Si-O配位从4配位向6配位开始转变的压力点。2.利用原位高压布里渊散射光谱技术对MgSiO3+24.5 mol%Al2O3玻璃的声速进行了研究,实验压力高达42 GPa。声速数据显示,高压力下(>31.8 GP)MgSiO3+24.5 mol%Al2O3玻璃的横向声学模式VS与压力变化的梯度比低压力下(<31.8 GPa)的梯度平缓。实验结果表明在31.8 GPa时MgSiO3+24.5 mol%Al2O3玻璃的结构发生了变化,这与MgSiO3玻璃的多晶结构相变有关,此时为Si-O配位从4配位向6配位开始转变的压力点。3.通过分析MgSiO3-Al2O3玻璃的VS与压力的变化曲线得到,Al2O3的掺入对MgSiO3玻璃的声速影响很小。本实验声速数据与之前MgSiO3的声速相比,Al2O3的掺入延迟了Si-O配位从4配位到6配位开始转变的压力点。MgSiO3-Al2O3玻璃体系中Al2O3含量越多,其Si-O配位从4配位到6配位开始转变的压力点越高。4.发现玻璃的合成方式对其在高压下的绝对速度影响很大。利用氧化物作为初始材料合成的MgSiO3玻璃的声速明显高于采用凝胶方法合成的MgSiO3玻璃的声速。5.对高压下非晶体材料的密度计算公式进行了验证,通过比较X射线衍射得到的密度和通过密度公式利用声速计算的密度,发现两者之间的密度差异与压力的升高呈正相关。因此在计算过程中γ不能假定为常数1,而是一个与压力升高相关的变量,压力越大,γ值越大。6.利用声速数据,计算了高压下Al2O3-MgSiO3玻璃的泊松比。结果表明,Al2O3的含量对MgSiO3玻璃的泊松比几乎没有影响,并且所有镁硅酸盐玻璃的泊松比均高于布里奇曼石的泊松比。
刘云贵[9](2021)在《俯冲带Al2O3-SiO2-H2O体系中含水相的高温高压晶体化学研究》文中研究指明地球内部水的含量和分布是影响其演化及动力学过程的关键因素。赋存于含水矿物中的地表水可以通过板块俯冲作用迁移至地球深部,甚至核幔边界。俯冲板片表层的沉积物层和洋壳相对于岩石圈地幔更富硅元素和铝元素,在富水环境中以Al2O3-SiO2-H2O为端元的ASH体系中可形成一系列含水矿物。高温高压实验研究表明该体系中含水矿物的热稳定性通常高于含水镁硅酸盐,甚至能够沿正常地温线稳定存在。本文采用金刚石压腔技术(DAC)结合同步辐射单晶X射线衍射,开展了ASH体系中黄玉和Phase egg的热状态方程研究,获得其热弹性性质;采用DAC结合红外吸收光谱和激光拉曼光谱,开展了ASH体系中Phase egg、α-AlOOH和δ-AlOOH的振动光谱研究,讨论氢元素在地球深部的赋存状态。黄玉(Al2SiO4F1.64(OH)0.36)的高压单晶X射线衍射结果表明,其化学成分中F/(F+OH)比值与体积模量呈正相关性;F替代OH会显着影响黄玉的轴压缩各向异性,随着F含量的降低,a轴线性弹性模量增大而c轴线性弹性模量减小。黄玉的P-V-T热状态方程参数为K0=166(1)GPa,K’=3.0(1),((?)K0/(?)T)P=-0.015(9)GPa/K,α0=3.9(5)×10-5 K-1。它在上地幔俯冲环境中的密度和体波速均高于初始参考地球模型(PREM),负浮力作用有利于其向深部俯冲。热膨胀系数是重要的热力学参数,但是样品的物理属性以及测试温压范围等因素均会影响其准确性,基于高温高压条件下的单晶X射线衍射测试获得的热膨胀系数更适用于地球深部研究。Phase egg的高压单晶X射线衍射结果显示在~14 GPa时其晶体结构中的氢原子发生“跳跃”引起结构相变,氢键结构由O4-H···O3变为O4···H-O3,导致其体积模量增加以及b轴和c轴线性弹性模量的增加,轴压缩各向异性减弱。氢键结构变化会引起高压红外光谱中OH伸缩振动吸收峰由低频向高频跳变~20cm-1,引起高压拉曼光谱在~487 cm-1出现新的位移峰。其P-V-T热状态方程参数为K0=167(8)GPa,K’=5.5(10),((?)K0/(?)T)P=-0.023(5)GPa/K,α0=4.2(11)×10-5 K-1。温度效应会抑制或者掩盖氢键结构的变化,并消除氢键变化对于体积模量的影响。Phase egg在地幔过渡带深度范围内不同热结构的俯冲环境中的密度和体波速几乎均高于PREM模型,而密度与体波速的比值低于PREM模型,有助于探测地球内部Phase egg的存在,为地球物理观测的反演提供有效的约束。δ-AlOOH的高压红外吸收光谱显示其在~12 GPa时发生氢键对称化。高压下晶体结构中氢键作用增强或者氢键结构发生变化,会引起α-AlOOH、δ-AlOOH和Phase egg拉曼光谱位移峰的相对强度发生显着变化,关注含水矿物高压下拉曼位移峰的相对强度变化能够为探测氢元素在地球内部赋存状态提供新的认识。
符博洋[10](2021)在《铬碲化合物Cr5Te8单晶的生长和电学性质研究》文中研究指明自从“CrTe”中铁磁性的发现以来,碲化铬化合物引起了人们的广泛关注。在Cr1-xTe(0<x<0.375)体系中随着Cr含量的不同得到了很多不同Cr-Te体系化合物。本文针对非超晶格三方Cr5Te8作为研究对象,通过化学气相传输的方法利用管式炉的热端及冷端温度差异,快速降温避免有序的超晶格结构产生,成功制备出Cr5Te8单晶体。通过高分辨透射电镜照片及电子衍射照片对比缓慢退火后的超晶格Cr5Te8,证明本文所制备样品为非超晶格结构。利用单晶X射线衍射技术重新确定了这一化合物的晶体结构,对之前报道的粉末精修数据做出了修正。单晶解析出晶格参数为a=3.899(?),c=5.991(?)。Cr5Te8单晶的键长键角信息为:Cr-Te-Cr键角92.706o,Cr-Te键长2.693(?)。本文还对样品进行了低温下电阻随温度变化的表征,参考低温拉曼的结论简单讨论了其电阻随温度变化的机制。通过Fano拟合低温拉曼光谱,找到了电阻率发生异常的温度点20K附近存在拉曼峰形对称性变化的趋势,提出电阻率在20K的变化可能是由于声子电子散射造成的。利用金刚石对顶砧技术与X射线衍射技术结合表征了样品高压结构稳定性。利用红宝石作为压标来内标压力并使用硅油作为传压介质提供准静水压。样品X射线衍射图谱随压力的升高而整体向高角度偏移说明晶胞随着压力的升高逐渐变小。通过Le Bail方法拟合出样品在不同压力下的晶胞参数,发现在11GPa压力以上发生一次晶体结构相变。通过Jana 2006软件对16GPa的高压相X射线衍射数据进行精修得到相变后的晶体结构属于Pnma空间群。精修后的晶胞参数分别为a=7.1214(?),b=6.5534(?),c=4.2403(?),晶胞体积V为197.9(?)3。
二、使用金刚石压砧研究地球内部过程(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、使用金刚石压砧研究地球内部过程(论文提纲范文)
(2)高压下材料的超导电性、电荷密度波与形貌依赖的电输运行为的演化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 超导电性 |
1.1.1 超导电性的发展 |
1.1.2 超导电性基本特征和分类 |
1.1.3 几类超导材料 |
1.2 电荷密度波 |
1.2.1 电荷密度波的起源 |
1.2.2 电子强关联体系中的电荷密度波 |
1.3 过渡金属硫族化合物 |
1.3.1 过渡金属硫族化合物的晶体结构和能带结构 |
1.3.2 过渡金属硫族化合物中的电荷密度波 |
1.4 本论文的研究目的与意义 |
1.5 本论文的主要内容 |
第二章 高压与低温电输运实验技术简介 |
2.1 金钢石对顶砧(DAC)装置及其使用方法 |
2.2 高压低温电输运实验测量方法 |
2.2.1 高压电输运实验方法 |
2.2.2 低温电磁学测量系统 |
第三章 高压下TaFe_(1+y)Te_3的超导电性和磁性研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验过程 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 TaFe_(1+y)Te_3常压结构表征和电阻 |
3.3.2 TaFe_(1+y)Te_3压致超导转变 |
3.3.3 TaFe_(1+y)Te_3高压结构研究 |
3.3.4 TaFe_(1+y)Te_3高压霍尔效应研究 |
3.3.5 TaFe_(1+y)Te_3的P-T相图 |
3.4 本章小结 |
第四章 高压下NbTe_2的结构和电荷密度波研究 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验过程 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 NbTe_2常压表征 |
4.3.2 NbTe_2高压结构相变 |
4.3.3 NbTe_2高压和高温拉曼研究 |
4.3.4 NbTe_2的高压电输运、霍尔效应和磁阻研究 |
4.3.5 NbTe_2高压相的焓值和能带计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 高压下Cu_2O形貌依赖的电输运和力学性质 |
5.1 研究背景 |
5.2 实验过程 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 常压样品表征 |
5.3.2 不同形貌Cu_2O的常压光电子能谱 |
5.3.3 高压下不同形貌Cu_2O的电输运和相变研究 |
5.3.4 不同形貌Cu_2O卸压样品的扫描和透射电镜研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间完成的学术论文 |
致谢 |
(4)高压剪切作用下含水矿物(三水铝石、滑石和蛇纹石)的结构稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 含水矿物的高压研究现状 |
1.3 主要研究思路和内容 |
第2章 高压和高压剪切实验装置与技术 |
2.1 可旋转式金刚石压砧(DAC)装置技术 |
2.1.1 可旋转式金刚石压砧装置 |
2.1.2 金刚石压砧的选择 |
2.1.3 金刚石对顶砧中封垫的制作 |
2.1.4 压力测量方法 |
2.1.5 传压介质的选择 |
2.2 拉曼光谱学测试技术 |
2.3 微区X射线衍射技术 |
第3章 高压剪切作用下三水铝石的结构稳定性研究 |
3.1 三水铝石Al(OH)_3研究现状 |
3.2 实验样品和实验方法 |
3.3 三水铝石Al(OH)_3的静水压实验 |
3.4 T301 不锈钢为封垫材料的三水铝石Al(OH)_3的高压剪切实验 |
3.4.1 高压剪切实验的拉曼光谱 |
3.4.2 高压剪切实验后样品的X射线衍射谱 |
3.4.3 高压剪切实验腔体压力分布 |
3.5 聚酰亚胺塑料片(capton)为封垫材料的高压剪切实验 |
3.5.1 高压剪切实验的拉曼光谱 |
3.5.2 高压剪切实验后的微区X射线衍射测试 |
3.5.3 高压剪切实验腔体压力分布及结构相变机制探讨 |
3.6 本章小结 |
第4章 高压剪切作用下滑石的结构稳定性研究 |
4.1 滑石的研究现状 |
4.2 实验样品来源及前期处理 |
4.3 高压剪切实验方法 |
4.4 T301 为封垫材料的高压剪切实验 |
4.4.1 高压剪切实验的拉曼光谱 |
4.4.2 高压剪切实验腔体压力分布 |
4.5 以聚酰亚胺塑料片(capton)为封垫材料的高压旋转剪切实验 |
4.5.1 高压剪切实验的拉曼光谱 |
4.5.2 高压剪切实验后样品的微区X射线衍射测试 |
4.5.3 高压剪切实验腔体压力分布及结构相变机制探讨 |
4.6 小结 |
第5章 高压剪切作用下蛇纹石的结构和稳定性研究 |
5.1 蛇纹石的研究现状 |
5.2 实验样品来源及前期处理 |
5.3 高压剪切实验方法 |
5.4 T301 不锈钢为封垫材料的高压旋转剪切实验 |
5.4.1 高压剪切实验的拉曼光谱 |
5.4.2 高压剪切实验腔体压力分布 |
5.5 以聚酰亚胺塑料片(capton)为封垫材料的高压剪切实验 |
5.5.1 高压剪切实验的拉曼光谱 |
5.5.2 高压剪切实验后样品为微区X射线衍射测试 |
5.5.3 高压剪切实验腔体压力分布及结构相变机制探讨 |
5.6 小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)BaTiO3-BaGeO3体系高温高压结构与稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究思路和内容 |
第2章 高温高压实验技术与第一性原理理论计算 |
2.1 高温高压装置与实验技术 |
2.1.1 金刚石压腔装置(DAC) |
2.1.2 压砧和垫片 |
2.1.3 压力标定方法 |
2.1.4 传压介质选择 |
2.1.5 激光加温技术 |
2.2 DAC原位测试方法 |
2.2.1 拉曼光谱装置与技术 |
2.2.2 同步辐射X射线衍射装置与技术 |
2.3 第一性原理理论计算 |
第3章 BaGeO_3高温高压结构与稳定性研究 |
3.1 BaGeO_3研究现状 |
3.2 样品合成和实验技术 |
3.3 BaGeO_3常温高压拉曼光谱实验结果与分析 |
3.4 6H型六方钙钛矿相BaGeO_3的高温高压合成 |
3.5 6H型六方钙钛矿相BaGeO_3的结构精修和计算拉曼光谱 |
3.6 6H型六方钙钛矿相BaGeO_3的结构稳定性 |
3.7 立方钙钛矿相BaGeO_3的卸压拉曼光谱分析 |
3.8 小结 |
第4章 BaTiO_3高温高压结构与稳定性研究 |
4.1 BaTiO_3研究现状 |
4.2 实验样品和实验方法 |
4.3 高温高压拉曼光谱实验结果与分析 |
4.4 小结 |
第5章 Ba(Ti_x,Ge_(1-x))O_3固溶体高温高压合成与稳定性研究 |
5.1 研究现状 |
5.2 样品准备和实验方法 |
5.3 固溶体合成 |
5.4 1BaTiO_3:1BaGeO_3混合物高温高压拉曼光谱实验结果与分析 |
5.4.1 烧结混合样品 |
5.4.2 机械混合样品 |
5.4.3 机械混合样品(KCl作传压介质) |
5.5 1BaTiO_3:2BaGeO_3混合物高温高压拉曼光谱实验结果与分析 |
5.6 1BaTiO_3:4BaGeO_3混合物高温高压拉曼光谱实验结果与分析 |
5.7 小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)高压下典型二元金属硫化物的晶体结构及超导电性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 高压物理学 |
1.2 主族金属硫族化物的研究意义与现状 |
1.2.1 Bi_2Se_3,Bi_2Te_3和Sb_2Te_3 |
1.2.2 Sb_2Se_3,Bi_2S_3和Sb_2S_3 |
1.3 层状过渡金属硫族化物的研究意义与现状 |
1.3.1 过渡金属硫族化合物的结构 |
1.3.2 过渡金属硫族化合物的性质 |
1.4 论文各章主要内容 |
第二章 原位高压实验技术 |
2.1 原位高压实验技术及其发展 |
2.2 金刚石对顶砧装置 |
2.2.1 金刚石对顶砧(DAC)装置基本原理 |
2.2.2 常见的DAC装置 |
2.2.3 金刚石压砧设计 |
2.2.4 封垫材料 |
2.2.5 传压介质 |
2.2.6 压力标定 |
2.3 原位高压实验技术 |
2.3.1 高压X射线衍射技术 |
2.3.2 高压低温电学测量技术 |
第三章 Sb_2S_3的高压结构及性质研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验和计算方法 |
3.3 实验结果和讨论 |
3.3.1 高压下的相变与分解 |
3.3.2 高压下超导的出现 |
3.3.3 新的Sb-S化合物的电子与成键特性 |
3.3.4 Sb-S体系的高压相图 |
3.4 本章小结 |
第四章 2M-WS_2的高压结构及性质研究 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验和计算方法 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 2M-WS_2高压下的结构相变 |
4.3.2 2M-WS_2在高压下的电学性质 |
4.3.3 2M-WS_2的高压相图 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学术成果 |
致谢 |
(7)高压下富氮化合物结构与物性的理论研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 高压科学 |
1.2 高能量密度材料科学 |
1.2.1 全氮盐的高压研究现状 |
1.2.2 富氮化合物的高压研究 |
1.2.3 高压科学对聚合氮材料研究的意义 |
1.3 本论文的选题目的及意义 |
第二章 理论基础与计算方法 |
2.1 绝热近似 |
2.2 哈特利近似 |
2.3 哈特利-福克方法 |
2.4 密度泛函理论 |
2.4.1 密度泛函理论基础 |
2.4.2 Kohn-Sham方程 |
2.4.3 交换关联近似 |
2.5 结构预测方法 |
2.6 声子稳定性判据 |
2.7 爆轰性质计算模型 |
第三章 Zn(N_5)_2盐中戊唑阴离子Cyclo-N_5~-高压研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 计算方法和细节 |
3.3 计算结果 |
3.3.1 热力学稳定性和化学结构 |
3.3.2 高压下Zn(N_5)_2盐中Cyclo-N_5~-结构和性质 |
3.3.3 ZnN_4和ZnN_2中多重扩展氮构型和电子性质 |
3.4 小结 |
第四章 高压下对Cyclo-N_6阴离子化学钝感性的研究 |
4.1 研究背景 |
4.2 计算方法和细节 |
4.3 计算结果 |
4.3.1 TeN_6化合物的高压结构 |
4.3.2 金属性TeN_6结构与热动力学稳定性 |
4.3.3 扶手椅型N_6阴离子成键特征和电子结构 |
4.3.4 扶手椅型环状N_6阴离子化学钝感性和爆轰性能 |
4.4 小结 |
第五章 强共价键AlN_5化合物金属性和反金属化高压研究 |
5.1 研究背景 |
5.2 计算方法和细节 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 小结 |
第六章 氮化锗结构和电子性质的高压研究 |
6.1 研究背景 |
6.2 计算方法和细节 |
6.3 结果与讨论 |
6.4 小结 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
学术成果 |
作者简介 |
致谢 |
(8)氧化铝含量对硅酸镁玻璃在高压下声速和相变的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 高压物理学概述 |
1.2 硅酸盐玻璃体系简介 |
1.3 硅酸盐玻璃体系的研究现状 |
1.4 本论文的研究目的及意义 |
第二章 静态高压发展简介 |
2.1 高压设置 |
2.2 金刚石对顶砧装置 |
2.3 金刚石对顶砧的应用 |
第三章 实验方法与实验设备 |
3.1 合成方法与样品表征 |
3.2 红宝石荧光标压技术 |
3.3 高压布里渊散射技术 |
第四章 MgSiO_3-Al_2O_3玻璃的常压以及高压布里渊散射研究 |
4.1 MgSiO_3-Al_2O_3 玻璃的常压以及高压布里渊散射研究 |
4.2 Al_2O_3对MgSiO_3玻璃声速的影响 |
4.3 Al_2O_3对MgSiO_3玻璃相变的影响 |
4.4 高压下玻璃的密度计算公式 |
4.5 Al_2O_3对MgSiO_3玻璃泊松比的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)俯冲带Al2O3-SiO2-H2O体系中含水相的高温高压晶体化学研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 大洋俯冲板块 |
1.2 大洋俯冲带中的水 |
1.3 Al_2O_3-SiO_2-H_2O体系中的含水相 |
1.4 研究目的和意义 |
1.5 工作量统计 |
第二章 实验技术与方法 |
2.1 多面砧大压机 |
2.2 金刚石压腔 |
2.3 同步辐射技术 |
2.3.1 高压单晶X射线衍射 |
2.3.2 高压红外吸收光谱 |
2.4 高压拉曼光谱 |
第三章 黄玉的高温高压晶体化学特征 |
3.1 引言 |
3.2 实验样品及方法 |
3.2.1 实验样品 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 P-V状态方程与轴压缩性 |
3.3.2 P-V-T状态方程 |
3.3.3 含水矿物中的氟 |
3.4 指示意义 |
3.5 小结 |
第四章 Phase egg的高温高压晶体化学特征 |
4.1 引言 |
4.2 实验样品及方法 |
4.2.1 实验样品 |
4.2.2 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 P-V状态方程与轴压缩性 |
4.3.2 P-V-T状态方程 |
4.3.3 Phase egg晶体结构中的氢键 |
4.3.4 高压拉曼光谱 |
4.4 指示意义 |
4.5 小结 |
第五章 AlOOH的高压晶体化学特征 |
5.1 引言 |
5.2 实验样品及方法 |
5.2.1 实验样品 |
5.2.2 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 α-AlOOH的高压拉曼光谱 |
5.3.2 δ-AlOOH的高压红外光谱 |
5.3.3 δ-AlOOH的高压拉曼光谱 |
5.3.4 对于含水相中H键的指示意义 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)铬碲化合物Cr5Te8单晶的生长和电学性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 CrTe化合物研究进展 |
1.3 CrTe化合物的应用前景 |
1.4 课题研究内容和创新点 |
2 实验方法 |
2.1 高压技术 |
2.1.1 DAC技术 |
2.1.2 标压技术 |
2.2 电阻测量技术 |
2.2.1 常压电输运 |
2.2.2 高压电输运介绍 |
2.3 Raman光谱技术 |
2.4 高压X射线衍射技术 |
3 Cr_5Te_8晶体生长和其电学性质 |
3.1 引言 |
3.2 材料合成 |
3.3 拉曼研究结果及分析 |
3.3.1 拉曼光谱实验 |
3.3.2 Fano拟合 |
3.4 小结 |
4 高压下Cr_5Te_8晶体结构的稳定性 |
4.1 常压 |
4.2 高压 |
4.3 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
四、使用金刚石压砧研究地球内部过程(论文参考文献)
- [1]Fe高压熔化线的实验研究进展[J]. 甘波,李俊,蒋刚,张友君. 高压物理学报, 2021(06)
- [2]高压下材料的超导电性、电荷密度波与形貌依赖的电输运行为的演化[D]. 李淑甲. 吉林大学, 2021(01)
- [3]高压下铌酸盐系铁电材料的晶体结构与晶格动力学研究[D]. 谢翠焕. 新疆大学, 2021
- [4]高压剪切作用下含水矿物(三水铝石、滑石和蛇纹石)的结构稳定性研究[D]. 姜昌国. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2021(01)
- [5]BaTiO3-BaGeO3体系高温高压结构与稳定性研究[D]. 谢亚飞. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2021(01)
- [6]高压下典型二元金属硫化物的晶体结构及超导电性研究[D]. 张文亭. 吉林大学, 2021(01)
- [7]高压下富氮化合物结构与物性的理论研究[D]. 刘召. 吉林大学, 2021(01)
- [8]氧化铝含量对硅酸镁玻璃在高压下声速和相变的影响[D]. 董玲玲. 吉林大学, 2021(01)
- [9]俯冲带Al2O3-SiO2-H2O体系中含水相的高温高压晶体化学研究[D]. 刘云贵. 中国地质大学, 2021
- [10]铬碲化合物Cr5Te8单晶的生长和电学性质研究[D]. 符博洋. 辽宁师范大学, 2021(08)