石墨相C_3N_4压致结构相变研究

将有机物三聚氰胺(C3N6H6)高温热解,得到了石墨相C3N4(g-C3N4)。利用同步辐射X射线衍射和金刚石对顶砧(DAC)高压技术,在室温下对g-C3N4进行了结构变化研究。实验结果表明,在16.57 GPa压力范围内,g-C3N4发生了压致结构相变,在6.6 GPa压力下,晶体结构由原来的石墨相转变为三斜相。使用Birch-Murnagha等温状态方程拟合出了样品的等温状态方程。     

R相C_(60)聚合物的磁性研究

在高温高压条件下利用高压合成装置合成了二维R相C60聚合物,并利用X射线衍射(XRD)和超量子干涉(SQUID)对合成的样品进行了研究.X射线衍射(XRD)数据表明,在6 Gpa压力和700℃-725℃的温度条件下合成的聚合物为纯度较高的二维R相C60聚合物,当温度升高至800℃时,富勒烯的笼状结构塌陷,样品全部变为无定形碳结构.超量子干涉(SQUID))数据表明,在富勒烯笼状结构出现破缺或共价键结构出现断裂的边界条件下制备的二维R相C60聚合物具有铁磁性,样品的磁性来源于破缺的C60分子笼和断裂的共价键.     

大块高纯Fe3C的高温高压合成

Fe_3C(渗碳体)是一种用途广泛、力学和磁学性能优良的材料,因而其制备方法一直受到人们的关注。通过高温高压下铁和碳的固相反应,成功制备出大块、致密、高纯的Fe_3C样品,探索了原料种类、颗粒大小、合成温度、合成压力、保温时间等因素对烧结样品的影响。结果表明:当Fe粉粒径为9,石墨粒径为1.3,在4 GPa、1000℃条件下烧结的Fe_3C最为致密。     

In2（MoO4)3晶体的高压拉曼振动研究

钼酸铟(In2(MoO4)3)由于其独特的负热膨胀性质,已被广泛应用于燃料电池、光学器件、激光材料等方面. 为了进一步探讨其晶体结构和物理性质,本工作在金刚石对顶砧上原位测量了In2(MoO4)3 的高压拉曼光谱,最高压力达到18 GPa. 在研究的压力范围内,本工作观察到了两次相变. 首先,In2(MoO4)3在压力为1.2 GPa 时, 发生了 由从P21/a相到低对称结构的相转变. 在压力为5.8 GPa 时, 样品又发生了从晶相到非晶相的第二次相转变. 卸压后样品仍为非晶相,说明In2(MoO4)3 在高压下的非晶相变为不可逆相变.      

纳米Zn0.6CoxFe2.4－xO4晶粒的结构相变与磁性研究

采用溶胶 凝胶自燃烧法制备了纳米尺度的锌钴铁氧体Zn06CoxFe24-  xO4(x=0—030)粉体,分别在不同温度下进行了热处理，利用x射线衍射仪(XRD) 和振动样品磁强计(VSM)对其物 相结构和磁性进行了测量和分析.实验结果表明，锌钴铁氧体Zn06Co015Fe 225O4在550—800℃温度区间出现α Fe2O3过渡相，在高于800℃温度时生 成 单一尖晶石相锌钴铁氧体；随钴含量的增加，Zn06CoxFe2 关键词： 锌钴铁氧体 磁性 结构 相变 溶胶 凝胶     

R相C60聚合物的磁性研究

在高温高压条件下利用高压合成装置合成了二维R相C60聚合物,并利用X射线衍射(XRD)和超量子干涉(SQUID)对合成的样品进行了研究.X射线衍射(XRD)数据表明,在6 Gpa压力和7000C-7250C的温度条件下合成的聚合物为纯度较高的二维R相C60聚合物,当温度升高至8000C时,富勒烯的笼状结构塌陷,样品全部变为无定形碳结构.超量子干涉(SQUID))数据表明,在富勒烯笼状结构出现破缺或共价键结构出现断裂的边界条件下制备的二维R相C60聚合物具有铁磁性,样品的磁性来源于破缺的C60分子笼和断裂的共价键.     

AlNBN复相纳米陶瓷的高温高压合成与表征

利用直流电弧等离子体方法制备了氮化铝纳米粉,用行星式球磨机制备纳米级的氮化硼粉,将这两种纳米粉均匀混合,经过5 GPa、1500 ℃的高温高压处理,最终制备出AlN/BN纳米复相陶瓷,对合成的产物进行了X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)的分析,得到样品的结构和形貌特征,结果表明合成产物为AlN/BN纳米复相陶瓷.      

高压熔渗生长法制备金刚石聚晶中碳的转化机制研究

在6 GPa和1500 ℃的压力和温度范围内, 利用高压熔渗生长法制备了纯金刚石聚晶, 深入研究了高温高压下金刚石聚晶生长过程中碳的转化机制. 利用光学显微镜、X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜检测, 发现在熔渗过程中金刚石层出现了石墨化现象, 在烧结过程中金刚石颗粒表面形貌发生了变化. 根据实验现象分析, 在制备过程中存在三种碳的转化机制: 1)金属熔渗阶段金刚石颗粒表面石墨化产生石墨; 2)产生的石墨在烧结阶段很快转变为填充空隙的金刚石碳; 3)金刚石直接溶解在金属溶液中, 以金刚石形式在颗粒间析出, 填充空隙. 本文研究碳的转化机制为在高温高压金属溶剂法合成金刚石的条件下(6 GPa和1500 ℃的压力和温度范围内)工业批量化制备无添加剂、无空隙的纯金刚石聚晶提供了重要的理论指导.     

三聚氰胺(C_3N_6H_6)的高压Raman与压致结构相变研究

本文在8 7GPa压力范围内研究了三聚氰胺(C3N6H6)的高压原位Raman光谱。通过内、外Raman活性模的压致效应,发现在1 5GPa和6 0GPa压力下该分子晶体发生了压致结构相变。用空间群相关原理确认在1 5GPa压力下它从单斜相转变为三斜相;在6 0GPa压力下又发生了另一次结构相变。然后在室温高压条件下对三聚氰胺进行了原位同步辐射能量散射x-ray衍射实验(EDXD),在14 7GPa压力范围内,观察到常压下为单斜晶系的三聚氰胺经历了两次压致结构相变。在1 3GPa下,三聚氰胺分子晶体从单斜相转变为三斜相;在8 2GPa又转变为正交相。本实验结果为利用三聚氰胺碳氮有机分子晶体高温高压合成超硬C3N4共价晶体的研究提供了重要信息。     

Re_3N的变温拉曼散射与高压同步辐射研究

本工作通过高压固相复分解反应(HPSSM)合成块体Re_3N。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线分析(EDS)对高压样品进行结构表征与元素成分确定,结果表明利用HPSSM法合成的Re_3N具有较高的晶体质量。在77K到873K温度范围内利用拉曼散射研究Re_3N的晶格振动特性。基于三(四)声子耦合模型,研究Re_3N拉曼声子模频率的红移和拉曼峰的宽化现象,结果表明高温条件下Re_3N拉曼散射效应中三声子耦合过程占主导。高压同步辐射研究表明Re_3N具有很高的体弹模量(B0=417GPa),是一种潜在的超硬材料。     

Gamma-ray bursts at high and very high energies

Gamma-Ray Bursts (GRBs) are extra-galactic and extremely energetic transient emissions of gamma rays, which are thought to be associated with the death of massive stars or the merger of compact objects in binary systems. Their huge luminosities involve the presence of a newborn stellar-mass black hole emitting a relativistic collimated outflow, which accelerates particles and produces non-thermal emissions from the radio domain to the highest energies. In this article, I review recent progresses in the understanding of GRB jet physics above 100 MeV, based on Fermi observations of bright GRBs. I discuss the physical implications of these observations and their impact on GRB modeling, and I present some prospects for GRB observation at very high energies in the near future.     

高频大功率磁绝缘线振荡器的理论设计

 初步考虑了高频率与高功率的磁绝缘线振荡器的设计问题。用在阴极端头增加发射电流的办法,在C波段理论得到了1.16GW的微波输出功率。利用增加高次谐波的办法在X波段理论获得了270MW的功率输出。     

Characteristics of urea under high pressure and high temperature

The properties of urea under high pressure and high temperature(HPHT) are studied using a China-type large volume cubic high-presentation apparatus(CHPA)(SPD-6 × 600).The samples are characterized by scanning electron microscopy(SEM), x-ray diffraction(XRD), and Raman spectroscopy.By directly observing the macroscopic morphology of urea with SEM, it is confirmed that the melting point of urea rises with the increase of pressure.The XRD patterns of urea residues derived under different pressures show that the thermal stability of urea also increases with the increase of pressure.The XRD pattern of the urea residue confirms the presence of C_3H_5N_5O(ammeline) in the residue.A new peak emerges at 21.80°, which is different from any peak of all urea pyrolysis products under normal pressure.A more pronounced peak appears at 708 cm~(-1) in the Raman spectrum, which is produced by C–H off-plane bending.It is determined that the urea will produce a new substance with a C–H bond under HPHT, and the assessment of this substance requires further experiments.     

Hardness of materials at high temperature and high pressure

The intrinsic character of the correlation between hardness and thermodynamic properties of solids has been established. The proposed thermodynamic model of hardness allows one to easily estimate hardness and bulk moduli of known or even hypothetical solids from the data on Gibbs energy of atomization of the elements or on the enthalpy at the melting point. The correctness of this approach is illustrated by an example of the recently synthesized superhard diamond-like BC₅ and orthorhombic modification of boron, γ-B₂₈. The pressure and/or temperature dependences of hardness were calculated for a number of hard and superhard phases, i.e. diamond, cBN, B₆O, B₄C, SiC, Al₂O₃, β-B₂O₃ and β-rh boron. Excellent agreement between experimental and calculated values is observed for temperature dependences of Vickers and Knoop hardness. In addition, the model predicts that some materials can become harder than diamond at pressures in the megabar range.     

高气压大电流放电条件下的电极烧蚀

归纳了影响开关电极烧蚀量的因素,包括开关电极材料、放电条件等,分析了开关电极烧蚀特征与烧蚀后表面形貌,总结了开关电极烧蚀的主要机制电极加热和电极材料去除机制。为了延长开关工作寿命,提出了减少开关电极烧蚀的措施,包括选用抗烧蚀性能优异的材料作为开关电极材料、采用合适的开关电极结构和优化的放电条件等。     

一种新型的高功率高频率同轴渡越时间振荡器

 提出了一种高频率和高功率的渡越时间振荡器,并且对其进行了理论和数值研究。这种振荡器采用同轴结构，功率容量大，不需要外加引导磁场聚焦电子束，波束相互作用区短，保持了传统渡越时间振荡器在结构上的简单性和输出信号的稳定性；运用电压为225kV和电流为11kA的电子束进行模拟，在X波段获得了峰值功率为1.4GW，频率为8.335GHz的微波输出。     

Low-power decoupling at high spinning frequencies in high static fields

We demonstrate that heteronuclear decoupling using a Phase-Inverted Supercycled Sequence for Attenuation of Rotary ResOnance (PISSARRO) is very efficient at high spinning frequencies (ν_rot = 60 kHz) and high magnetic fields (900 MHz for protons at 21 T) even with moderate radio-frequency decoupling amplitudes (ν₁^I = 15 kHz), despite the wide range of isotropic chemical shifts of the protons and the increased effect of their chemical shift anisotropy.     

高温高压下钼的结构稳定性研究

以钼为代表的一系列过渡金属,在高温高压的相变及结构稳定性研究是实验和理论研究的热点.钼在常温常压下是bcc结构,但是在高温高压下可能的相结构一直未能确定.本文首先预测了几种高压下的结构,并计算了其自由能及力学性质.针对可能的hcp结构,我们通过新近发展的自洽晶格动力学方法,充分考虑声子间相互作用,成功获得了hcp结构高温高压声子色散曲线,结果表明hcp相在热力学及动力学上都是能够稳定存在的结构,是一种可能的高压相.     

Operating mode of high pressure straws with high spatial resolution

The article presents results of studying the operating mode of thin-walled drift tubes (straws) at flushing it with a high-pressure gas mixture, which allowed obtaining extremely high spatial resolution for straw detectors. The results of studying the radiation ageing of straws operating in this mode are also described.