高压下LiKSO4介电和弹性特性的反常及p—T相图

本文通过对不同温度T(150—350K)和压力p(0—10kbar)范围内LiKSO₄晶体介电和弹性性质的研究,发现在室温8.2kbar(对应于升压过程),和4kbar(对应于降压过程)附近介电和弹性系数有突变。我们把它归结为压力诱导的LiKSO₄相转变。这个相变过程伴随着很大的压力滞后现象。本文还给出了LiKSO₄在上述温度和压力范围内的p-T相图。并发现在3.8kbar和281K处存在一个三相点。 关键词：     

LiKSO4的旋光性和相变

室温下测量了LiKSO₄单晶的旋光频散特性,用“晶体”旋光模型可以很好地拟合实验结果。在-180℃到680℃温度范围内,测量了LiKSO₄的旋光度,观测到四个相交:低温相变具有显著的温度迴线,相变温度随样品而异。讨论了上述相变模式与目前已报道的LiKSO₄相变资料之间的关系。 关键词：     

高压下Pd-Ni-P过饱和固溶体的形成

本文中研究了Pd₄₀Ni₄₀P₂₀金属玻璃小球(直径在0.1—1.0mm的范围)在4GPa压力下的晶化过程。与常压晶化实验相比,高压下样品的晶化温度以15K/GPa的速率增加。在接近熔点进行高压退火时,获得单相过饱和固溶体。其晶体结构为面心立方。将铸态Pd₄₀Ni₄₀P₂₀合金在高压下进行退火,同样得到了该固溶相,表明该相为一新的高压相。 关键词：     

碳酸铅在不同传压介质下的高压拉曼研究

为研究PbCO₃在高压下的稳定性,利用金刚石对顶砧技术,采用NaCl固体、甲醇-乙醇-水混合液体(16∶3∶1)和甲醇-乙醇混合液体(4∶1)做传压介质,开展了PbCO₃的高压拉曼实验,最高压强分别达到24.5、25.0和67.0 GPa。研究发现,PbCO₃在10、15和30 GPa左右发生相变,在静水压强条件下CO^2-₃基团的ν^2-外弯曲振动模出现了软化现象。通过对比得到不同传压介质中PbCO₃的Grüneisen参数γ,发现相变机制略有不同,并且压强对晶格振动的影响CO^2-₃基团的影响大,这是由Pb²⁺―O键的键长较大造成的。在所研究的压强范围内,PbCO₃没有发生分解或非晶化,30.0 GPa以上出现的PbCO₃-Ⅳ相直至67.0 GPa都很稳定。     

HoVO4相变的高压拉曼光谱和理论计算研究

利用高温固相反应法制备了纯相的HoVO₄,并在0–21.25 GPa压强范围内测定了HoVO₄的拉曼光谱. 通过分析其拉曼峰的频移和劈裂变化情况,发现HoVO₄在9.3 GPa发生相变. 根据第一性原理选取并优化相似体系的高压晶体结构,将其与HoVO₄的常压锆石矿型I4₁/amd结构进行了能量比较,确认HoVO₄ 相变结构为白钨矿型结构（I4₁/a）. 研究结果表明,HoVO₄具有ScVO₄和YVO₄体系的从锆石矿型结构（I4₁/amd）至白钨矿型结构的相变过程. 分析对应结构相的体积随压强的变化,发现体积坍塌对该相变起重要作用. 上述研究结果有助于了解HoVO₄的高压结构以及该材料在高压特殊条件下的应用. 关键词： 锆石矿型结构 白钨矿型结构 拉曼光谱 第一性原理     

LiKSO4的无公度相

本文用多晶X射线衍射配合差热分析的方法研究了LiKSO₄室温以上的相变。发现当温度在熔点以下到675℃之间,晶体结沟与α-K₂SO₄的高温相同构,α相最可能的空间群为P6₃/mmc.在T_i=675℃以下出现调制结构,类似K₂WO₄,K₂MoO₄等的无公度相;参数κ的值由0.492(640℃)而随温度变化。在470℃出现整合相变κ=0.500,整合后的结构为室温相的超点阵。然后在439℃转变为室温相(空间群为P6₃)。 关键词：     

Hf-C体系的高压结构预测及电子性质第一性原理模拟

本论文中, 采用晶体结构预测软件USPEX结合第一性原理方法全面地搜索了Hf-C体系在高压下的晶体结构, 预测得到了两种新的化合物及HfC在高压下的相变路径. 压力低于100 GPa 时, 除了常压下的结构HfC, Hf₃C₂, Hf₆C₅, 并没有得到新的热力学稳定结构. 在200 GPa时, 预测得到了一种新化合物——Hf₂C, 空间群为I4/m; 且HfC的结构发生了相变, 空间群由Fm3m变为C2/m. 在300 GPa时, 预测得到了另一种新化合物——HfC₂, 空间群为Immm. 而在400 GPa时, HfC的结构再次发生相变, 空间群为Pnma. 通过能量计算, 得到了Hf-C体系的组分-压力相图: 在压力分别低于15.5 GPa和37.7 GPa时, Hf₃C₂和Hf₆C₅是稳定的; 压力分别大于102.5 GPa和215.5 GPa时, Hf₂C和HfC₂变成稳定化合物; HfC的相变路径为Fm3m→C2/m→Pnma, 相变压力分别为185.5 GPa 和322 GPa. 经结构优化后, 得到了这四种高压新结构的晶体学数据, 如晶格常数、原子位置等, 并分析了其结构特点. 对于Hf-C 体系中的高压热力学稳定结构, 分别计算了其弹性性质和声子谱曲线, 证明是力学稳定和晶格动力学稳定的. 采用第一性原理软件VASP模拟高压结构的能带结构、态密度、电子局域函数和Bader 电荷分析, 发现HfC(C2/m, Pnma结构), Hf₂C 和HfC₂ 中Hf-C 键具有强共价性、弱金属性和离子性, 且C-C 间存在共价作用.     

Li-Y-H三元氢化物的结构和稳定性研究

本文基于粒子群优化算法的结构预测方法结合第一性原理计算,研究了LiYH₄,Li₂YH₅和Li₃YH₆在0—300 GPa压力范围内的晶体结构、电子结构、热力学和动力学稳定性.研究结果表明LiYH₄-P4/nmm,Li₂YH₅-I4/mmm和Li₃YH₆-P4/nmm结构可分别在169—221 GPa,141—300 GPa和166—300 GPa压力范围内由LiH和YH₃按一定配比加压合成.富氢化合物的超导电性研究成为近年来高温超导体研究领域的热点,该研究结果有希望为Li-Y-H三元体系氢化物的超导电性研究及实验合成提供数据支撑.     

压力诱导CsCu2I3不可逆非晶化和金属化

近年来，压力作用下卤化物钙钛矿的结构和性质引起了科学家们的极大兴趣。然而，对于高压下钙钛矿非晶相的潜在性质和应用仍缺乏深入系统的研究。利用金刚石对顶砧，结合原位高压同步辐射X射线衍射、原位高压拉曼光谱、高压变温电学测量技术，对准一维卤化物钙钛矿CsCu₂I₃在高压下的非晶化行为进行了系统的研究。结果表明：CsCu₂I₃在35.9 GPa以上开始出现可逆的压致非晶化，形成低密度的非晶态Ⅰ相；在更高压力下，发生由低密度到高密度的非晶转变，形成非晶态Ⅱ相，并可以截获至常压条件。进一步的电学实验表明，136.0 GPa时，CsCu₂I₃发生了由绝缘体向金属相的转变，对高压下金属相的非晶态进行卸压电阻测试，发现其金属特性至少可稳定至90.0 GPa。这些结果为进一步探索非晶钙钛矿的潜在性质和应用提供了重要的科学依据。     

高压下Zn2GeO4带隙变化的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Zn₂GeO₄晶体在高压下的电子结构和带隙变化行为. 研究结果发现, 随着压强的增加, Zn₂GeO₄ 能带间隙先变大, 在压强为9.7 GPa时达到最大值, 然后减小. 通过电子态密度、电荷布居数和电子差分密度分布图的研究分析可知:在低压区域(0< P< 9.7 GPa), 带隙的变大主要是由于原子间距离的减小造成的共价性增强和Ge原子随压强的变大局域性增强引起的; 在高压区域(P>9.7 GPa), 则是出现了离域现象, 诱发了离域电子的产生, 从而使带隙减小.     

Pressure-induced phase transition of B-type Y_2O_3

The synthesized monoclinic(B-type) phase of Y_2O_3 has been investigated by in situ angle-dispersive x-ray diffraction in a diamond anvil cell up to 44 GPa at room temperature. A phase transition occurs from monoclinic(B-type) to hexagonal(A-type) phase at 23.5 GPa and these two phases coexist even at the highest pressure. Parameters of isothermal equation of state are V_0= 69.0(1) ~3, K_0= 159(3) GPa, K_0= 4(fixed) for the B-type phase and V_0= 67.8(2) ~3, K_0= 156(3) GPa,K'_0= 4(fixed) for the A-type phase. The structural anisotropy increases with increasing pressure for both phases.     

La4Au亚稳超导相的高压合成

本文报道了利用非晶合金的高压变态,合成新亚稳超导相La₄Au的结果,非晶La₈₀Au₂₀交结构,晶格参数为α=6.54?,b=7.71?,C=11.32?,超导临界温度T_c达5.5K,高于所有已知La-Au相的值。 关键词：     

LiIO3-Zn(IO3)2 赝二元系的研究

用固态粉末烧结法配制样品,用X射线衍射及差热分析等方法研究并测定了LiIO₃-Zn(IO₃)₂赝二元系的相图。该二元系内存在一新相LiZn(IO₃)₃。它有较大的倍频效应,具有离子导电性。用自编的由粉末衍射数据求单斜晶系的点阵参数的计算机程序成功地求出了该化合物的点阵常数。经过进一步修正,确定它属于正交晶系,α=8.08l?,b=8.729?,c=11.595?,z=4。并确定了化合物存在的成分范围和条件。 关键词：     

碘酸镁晶体的结构与相变

本文用差热分析、高温和室温X射线衍射分析等方法研究了Mg(IO₃)₂·4H₂O的相变过程: Mg(IO₃)₂·4H₂O晶体属单斜晶系,空间群为P2或Pm,每个晶胞含有两个化合式量,点阵常数为a=8.307?,b=6.627?,c=8.541?,β=1.00°45′。我们用X射线粉末法测定了α-Mg(IO₃)₂的晶体结构。α-Mg(IO₃)₂属六角晶系,其空间群是P6₃。在14℃的点阵参数为a=5.4777?,c=5.1282?,c/a=0.9362。每个单胞含一个化合式量,6O^II占据在6(c)等效位置上,21^V占据在2(b)等效位置上,Mg⁺⁺无序地占据着2(a)等效位置的一半。其原子参数为x_c=0.096,y_c=0.344,z_c=0.162,z_b=0,z_a=0.981。从结构来看,它与α-LiIO₃同晶型,所不同的是2(a)位置只有一半被Mg⁺⁺离子占据着,另一半为空位。 关键词：     

新化合物——Sr2CaMoO6的相变与晶体结构

本文用差热分析、X射线物相分析及点阵常数的精确测定等方法研究了新化合物Sr₂CaMoO₆的相变,证明该化合物在(767±5)℃存在一级位移型相变。低温相α-Sr₂CaMoO。属正交晶系,空间群为Pmm2,室温时点阵常数为:α=8.1933?,b=5.7611?,c=5.8410?。测量密度D_m=4.97g/cm³,单位晶胞内具有2个化学式量。高温相β-Sr₂CaMoO_关键词：     

Ce1+εFe4B4合金一维无公度调制结构的透射电子显微镜研究

用电子衍射和高分辨电子显微术研究了永磁合金Ce₁₅Fe(77)B₀中富硼相Ce_1+εFe₄B₄(ε≈0.1)的晶体结构,确定了Ce_1+εFe₄B₄合金具有烟囱-梯子型一维无公度调制结构,它由Ce原子和Fe-B原子团分别组成的两套亚结构相互嵌套形成。Ce亚结构晶胞参数为a=7.08?,c_Ce=3.51—3.60? 关键词：     

Structural,elastic, and vibrational properties of phase H:A first-principles simulation

Phase H(MgSiO_4H_2), one of the dense hydrous magnesium silicates(DHMSs), is supposed to be vital to transporting water into the lower mantle. Here the crystal structure, elasticity and Raman vibrational properties of the two possible structures of phase H with Pm and P2/m symmetry under high pressures are evaluated by first-principles simulations. The cell parameters, elastic and Raman vibrational properties of the Pm symmetry become the same as the P2/m symmetry at～ 30 GPa. The symmetrization of hydrogen bonds of the Pm symmetry at ～ 30 GPa results in this structural transformation from Pm to P2/m. Seismic wave velocities of phase H are calculated in a range from 0 GPa to 100 GPa and the results testify the existence and stability of phase H in the lower mantle. The azimuthal anisotropies for phase H are A_(P0)= 14.7%,A_(S0)= 21.2%(P2/m symmetry) and A_(P0)= 16.4%, A_(S0)= 27.1%(Pm symmetry) at 0 GPa, and increase to A_(P30)= 17.9%,A_(S30)= 40.0%(P2/m symmetry) and A_(P30)= 19.2%, A_(S30)= 37.8%(Pm symmetry) at 30 GPa. The maximum V P direction for phase H is [101] and the minimum direction is [110]. The anisotropic results of seismic wave velocities imply that phase H might be a source of seismic anisotropy in the lower mantle. Furthermore, Raman vibrational modes are analyzed to figure out the effect of symmetrization of hydrogen bonds on Raman vibrational pattern and the dependence of Raman spectrum on pressure. Our results may lead to an in-depth understanding of the stability of phase H in the mantle.     

压力下碱金属铁硒基超导体中的现象与物理

在凝聚态物理研究中, 压力作为对物质状态调控的独立变量得到了广泛的应用. 压力对发现物质的新现象、新规律及对其形成机理的理解和对相关理论的验证起到了重要的作用, 尤其在超导电性的研究中取得了巨大的成功. 文章简要的介绍了通过利用压力手段对具有相分离结构的碱金属铁硒基超导体A_xFe_2-ySe₂ (A=K, Rb, Tl/Rb)开展的系列研究所取得的实验结果, 以及其他一些文献中报道的在此方面的主要实验与理论研究工作, 包括压力导致的超导再进入现象和其产生的量子临界机理、其特有的反铁磁绝缘体相在该类超导体实现超导电性中的作用、化学负压力对超导电性的影响、构成该类超导体的反铁磁序与其寄居的超晶格的关系等.     

Shear induced phase transition in PbO under high pressure

We have studied the structural behavior of lead monoxide (PbO) as a function of pressure via angular dispersive X-ray diffraction employing two different pressure transmitting media that were quasi-hydrostatic (N₂) and non-hydrostatic (MgO), respectively. Besides litharge (-PbO) and massicot (β-PbO), which are both stable at ambient pressure, there is an orthorhombic γ-PbO phase which appears upon application of pressure to -PbO. We have found that the orthorhombic γ-PbO phase is favored by shear stress under non-hydrostatic conditions. -PbO shows strong anisotropy in compressibility. The a-axis is rather incompressible with a linear stiffness coefficient of K_a0=540(30) GPa whereas the c-axis stiffness is K_c0=25(1) GPa. The bulk modulus of -PbO is K₀=23.1(3) GPa and its derivative .