液氮比潜热的测定

每种物质在不同压力和温度下可以是以气体、液体或固体的形态存在,或者说可以是以气相、液相或固相存在.在一定的压力和温度条件下,物质从一相转变为另一相,这种物理现象统称为相变.一般地,由气相转变为液相称为凝结,其逆过程,即液相转变为气相称为汽化;由液相转变为固相称为凝固,而由固相转变为液相称为熔解;有时固     

硫化铁的两个电导率相关的相变

 由于X射线对高级相变和电子相变不够敏感,致使很多物质的相变和新的性质被忽略。对物质电阻的变化进行分析可以很好地弥补这一缺陷。通过金刚石对顶砧上原位电阻测量方法,在0~88.7 GPa的压强范围内,在300~443 K的温度条件下,基于范德堡法电阻测量原理,对硫化铁的电导率进行了测量。通过对电导率的分析发现,在零压、温度为408 K的条件下,硫化铁转变成了NiAs结构相。在34.7 GPa和61.3 GPa压强处发现了两个新的突变点,为了印证这两处相变的可靠性,分别测量了在不同压强下样品电导率随温度的变化情况。     

动态高压下的金属氙

自然界中物质的存在形式及其相应的性质往往取决于其存在条件(如压强、温度和浓度等).存在条件的差异,会使物质的原子排列、晶体结构和电子结构等发生相应的变化,从而呈现出有差异的甚至截然不同的物理特性,如绝缘体-半导体-导体的转变就是一例.由于一般金属具有导电的特性,所以往往把这种转变称为金属化的转变.在足够大的压强作用下,物质中原子间距缩短,相互作用力增强,绝缘体的禁带宽度变窄,以致不复存在,就相应出现半导体、导体的电学特征.这是一种高压下的物性变化. 本世纪初有人曾预言,任何物质在足够大的压强下都可成为金属,并且随后…     

处于力学不稳定条件下的受激有限核的动力学演化与确定论混沌

以208Pb为例,研究了不同热力学稳定条件下有限核体系单体耗散的非线性特征。首先,给出了该原子核在不同温度下的压强密度相图以及相图中的力学不稳定区(Spinodal region),在相图中属于不同稳定性区域的温度和密度值下,抽取了208Pb中各核子的坐标和动量,然后,将其作为量子分子动力学(QMD)模型的初始值,模拟受激有限原子核体系仅在平均场作用下的时空演化,分析不同初始分布所对应的系统在时空演化过程中核子的空间分布、密度涨落等随时间的演化特征,重点对比分析了对应于相图中不同区域的初始208Pb原子核在演化过程中的不同表现特征;通过对定义在事件空间和定义在相空间的准Lyapunov指数的计算,清楚地显示,在力学不稳定的条件下,平均场动力学对于核子空间分布的敏感依赖性,定量地揭示了反应动力学中单体耗散的非线性混沌特征,进一步证实了中能重离子碰撞中多重碎裂的混沌机制。     

色味连锁物质的稳定态及其相变

简要介绍和评述了色味连锁物质的稳定态及其相变,指出高密强相互作用物质由于夸克配对出现了一些奇异相。重点介绍色味连锁（CFL）物质及其中的Goldstone-mode凝聚现象。在考虑奇异数对应化学势μs≠0的情况下,CFL物质中K^0和K^-0都可能发生凝聚。随着重子数密度的增高,强作用物质呈现出丰富相结构,在核物质相与CFL相之间可能存在其它相,但最简单的可能相变过程是直接从核物质相变为CFL物质。这种相变可有两种过程,即两相间仅存在一个极小界面或出现两相混合区域。另外还重点讨论了K^-介子凝聚对相变的影响。Quark matter at high density has a rich phase structure. Goidstone-mode may condense in the color-flavor-locked （CFL） phase matter. We review the stability of CFL phase and its phase transition, as well as the effect of nonzero strangeness chemical potential on the CFL phase of dense quark matter. It is pointed out that, depending on the value of μs, both K^0 and K^-0 may condense in the CFL matter. As a function of quark chemical potential, other phases may intervene between the nuclear-matter and CFL phase. The simplest possibility, however, is a transition between nuclear and CFL matter. Such a transition could occur either at a single sharp interface or through a mixed phase region. The effect of discontinuous K^- meson condensation on the phase transition is also discussed. [     

高压下LiKSO_4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LiKSO_4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LiKSO_4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LiKSO_4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。     

中子星内部强子-夸克相变的有限尺度效应研究

在致密星体内部极高密度条件下,强子物质可能发生退禁闭相变成为夸克物质,即强子-夸克相变。这种相变过程对于中子星的性质有着重要影响。考虑库仑能和表面能的影响,即有限尺度效应,相变过程中的混杂相包含了被称为pasta相的几何结构。强子-夸克共存相的平衡条件是通过求总能量的最小值得到的。采用相对论平均场（RMF）模型来描述强子物质相,采用Nambu-Jona-Lasinio（NJL）模型来描述夸克物质相。有限尺度效应一定程度上增加了中子星的最大质量,增加幅度取决于强子-夸克表面张力的大小。有限尺度效应能够降低混杂相的范围,其结果介于Gibbs结构和Maxwell结构的结果之间。研究结果表明,中子星中可能包含一个混杂相的核心部分,其大小受到表面张力等参数的影响。It is generally considered that hadron matter may undergo a deconfinement phase transition becoming quark matter at very high density in massive neutron stars. This hadron-quark phase transition has important impact on neutron stars, which has received much attention. We consider finite-size effect in this phase transition process, which contains the impact of Coulomb energy and surface energy. By including this effect, the mixed phase forms the pasta structures. The equilibrium conditions for coexisting hadronic and quark phases are derived by minimizing the total energy including the surface and Coulomb contributions. We employ the relativistic mean-field(RMF) model to describe the hadronic phase, while the Nambu-Jona-Lasinio(NJL) model is used for the quark phase. We conclude that the finite-size effect will raise the stiffness of EOS, and then increase the maximum mass of neutron stars, which depend on the value of surface tension. Our results show that finite-size effects can significantly reduce the region of the mixed phase, and the results lie between those from the Gibbs and Maxwell constructions. We show that a massive star may contain a mixed phase core and its size depends on the surface tension of the hadron-quark interface.     

第一性原理研究硫化镉高压相变及其电子结构与弹性性质

采用第一性原理研究了CdS的六方纤锌矿(WZ), 立方闪锌矿(ZB) 和岩盐矿(RS)相在高压条件下的相稳定性、 相变点、电子结构以及弹性性能.WZ相与RS 相可以在相应的压强范围内稳定存在, 而ZB相不能稳定存在.压强大于2.18 GPa时, WZ相向RS相发生金属化相变.WZ相中S原子电负性大于Cd, 且电负性差值小于1.7, CdS的WZ相为共价晶体.高压作用下, S原子半径被强烈压缩, 有效核电荷增加, 对层外电子吸引能力提高, 电负性急剧增大, 导致S与Cd的电负性差值大于1.7, CdS的RS相以离子晶体存在. WZ相的C₄₄随压强增加呈下降趋势, 导致WZ相力学不稳定, 并向RS相转变.当压强大于2.18 GPa时, RS相C₁₁, C₁₂随压强增加而增大, 并且C₄₄保持稳定, 说明RS相具有良好的高压稳定性与力学性能. 关键词： 第一性原理 相变 电子结构 弹性性质     

面心立方(001)方向AB合金薄膜表面层的有序无序相变

采用平均场近似方法对两组元面心立方合金薄膜的有序无序相转变过程进行模拟计算,结果表明,合金薄膜的有序无序相变受薄膜层数奇偶性的影响.薄膜层数奇偶性不同,会导致薄膜具有不同的相结构和热力学性质.在弱表面偏析作用下,对于偶数层薄膜,由于薄膜边界对称性破缺,对应体组分x=0.5的化学势区间,偶数层薄膜有序无序相变过程中出现了中间温度相和浸润现象.而奇数层薄膜的有序无序相变类似体材料的相变.在强表面偏析作用下,由于受表面偏析作用和有限尺寸效应影响,对应体组分x=0.5的化学势区间,奇数层薄膜中出现AB(AB)nA相,它不存在严格热力学意义上的有序无序相变.     

双轴向列相液晶的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法模拟棒状液晶分子随温度变化的相变行为,采用热力学统计方法得到能量与温度的关系,得出比热随温度的变化规律,通过图像的峰值确定相变点;重点模拟计算序参数矩阵元与温度的关系,得到不同分子结构参数下液晶系统的温度相图,模拟结果显示,当两个短棒长度相等时,不存在双轴相.     

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：     

多元醇二元体系固-固相变机理的研究

多元醇在一定温度下发生固-固相变,大量文献都报道了它们的固-固相变焓、相变温度以及相图.本文以红外光谱测试结果以及量热实验结果为基础,探讨了新戊二醇/季戊四醇二元体系的固-固相变焓与氢键的关系:二元体系中部分分子间氢键变弱,变弱的氢键更易于断裂;温度上升到一定值,新戊二醇在季戊四醇中的相向塑性晶体相相变时保留下来的氢键断裂,形成二元体系的量热曲线的第二个吸收峰;高新戊二醇浓度的二元体系,可能保留下来的氢键数量少,第二个吸收峰对应的焓值小,但保留的氢键受新戊二醇影响更大,第二个吸收峰对应的温度更低.     

酸化碳纳米管棕榈酸复合相变储能材料的研究

本文对比了不同温度下强酸处理对碳纳米管(CNT)微结构的影响,并对处理后的CNT添加到熔融棕榈酸(PA)制得的复合物的热物性进行了研究,考察酸处理CNT对复合物热物性的影响。复合相变材料的相变温度和相变焓都较纯PA有所降低。对不同温度下各复合物的导热系数的研究表明在未发生相转变时随温度升高复合相变材料的导热系数变化不明显,而在相变温度附近相变材料的导热系数有突增现象。无相态转变温度区间,含酸处理碳纳米管的复合相变材料的导热系数较相同条件下纯PA有较大提高。     

物理学咬文嚼字之九十八

汉语相、象、像的用法很混乱。对应相的英文词phase与phenomenon,phantom,fancy,fantasy等有着千丝万缕的联系,此外还有phase factor,phasor,phason and phaser这些令人眼花缭乱的衍生概念。Phase是二十世纪物理学的主旋律之一,其所关联的数学与物理艰深得让人胆怯。记住phase可理解为"现象、阶段"或许有益。     

面心立方(001)方向AB合金薄膜表面层的有序无序相变

采用平均场近似方法对两组元面心立方合金薄膜的有序无序相转变过程进行模拟计算，结果表明，合金薄膜的有序无序相变受薄膜层数奇偶性的影响.薄膜层数奇偶性不同，会导致薄膜具有不同的相结构和热力学性质.在弱表面偏析作用下，对于偶数层薄膜，由于薄膜边界对称性破缺，对应体组分x=0.5的化学势区间，偶数层薄膜有序无序相变过程中出现了中间温度相和浸润现象.而奇数层薄膜的有序无序相变类似体材料的相变.在强表面偏析作用下，由于受表面偏析作用和有限尺寸效应影响，对应体组分x=0.5的化学势区间，奇数层薄膜中出现AB(AB)关键词： 合金薄膜 有序无序相变 浸润现象 准热力学相变     

纯物质亚稳态机理的研究及液体过热亚稳态极限的预测

在通常条件下，物质到达该条件下的平衡相变点却没有发生相变，仍然保持相变点以前的形态，这种形态称之为物质的亚稳态。亚稳态分为过冷态和过热态，如图1所示，液体在某压力下在L点应开始蒸发为气体，液体却处于过热亚稳态，曲线CL和CO间的相区为过热区，点O是T2温度下液体过减压的极限点，也是P=Pnor=0.101325MPa下液体的过热极限点，液体状态达到O点必产爆炸式的气化，CO线就是过热极限曲线，也称旋节线。在定容条件下，液体达到过热极限时，产生爆炸式气化，在极短的时间内会产生很大压力。工程上由于过热液失稳引起的蒸汽爆炸带…     

拓扑激发驱动的热力学相变及其张量网络研究方法

对热力学相及相变的认知构成了我们理解整个物质世界的物理基础,从朗道对称破缺相变范式到拓扑激发驱动的热力学相变,相变理论的研究发展在物质科学进步之路上树立起了一座座丰碑.一个著名的例子就是Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相变,它是在从低温到高温的演变过程中, U(1)旋转对称性没有自发破缺情形下,成对涡旋的解耦合所致.近期,人们利用张量网络表示理论和数值计算方法,将统计模型的转移矩阵对应为一维量子模型.再根据量子模型纠缠熵的奇异性,在热力学极限下可以精确确定系统的相图,并准确计算各种物理量,该研究方法为研究具有连续对称性的二维系统的拓扑相变注入了新活力.     

关于单元二相系中的[(μ)/(N)]_(T,p)

无锡市一中的沈瑞清同志及无锡麻纺技校的邵建新同志,滨洲师专的潘怀剑同志分别先后来稿,对我刊87年8期刊登的《　及其在相变过程中的体现》一文中论述的欠妥之处提出了改正意见,认为对于单元二相系必须. 现将这几位同志来稿的有关部分分别摘录如下: 沈瑞清及邵建新来稿指出:“如果认为单元二相系相变过程中　而是大于0,会导致如下的荒谬结论,即两相平衡曲线　形状依赖于系统中两相物质的相对比例.例如,在某一温度T和压强p下,若100克水和100克冰不能达成相平衡,而在同一温度和压强下,199克水和1克冰却有可能达到相平衡.这显然与事实不符,可…     

高压下硝基甲烷分子温度的密度泛函计算

用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G(2d,2P)计算水平上对硝基甲烷分子进行了结构优化、频率和热化学分析.发现:在相同温度条件下改变压强,分子熵函数产生了改变,当温度和压强条件相同时,对于不同物质熵函数的改变是相同的.以热力学理论中麦克斯韦关系为基础,通过计算等温过程中分子的熵函数对压强的变化率,用数值拟合方法得到不同压强条件下分子温度的表达式:T=T0+(1-B)[18.3858+0.5392P]V0,式中T0、V0分别表示分子系统初态的温度和体积,T、V分别表示系统在末态的温度和体积,B是体积的压缩比.在选定参数的情况下该表达式可以计算不同压强条件下CHNO含能材料的分子温度.同时,以硝基甲烷为验证,选取基本参数V0和B,计算其在C-J条件对应的爆压14GPa下,分子温度为3461K,对应爱因斯坦温度,相当于3228cm-1的能量,在实验中该能量足以激发硝基甲烷分子内振动能量重新分配过程,有可能激发C-N键的红外振动而引起单分子分解反应的发生.因此,此表达式可用于预测含能材料撞击点火过程单分子分解可能的反应通道.     

极端条件下Ge_3N_4的弹性性能、电子性质和相稳定性

采用密度泛函理论框架下的平面波方法结合准谐近似,研究了Ge3N4的β相、w相和γ相在高温高压条件下的力学稳定性、相变点、电子结构和弹性性质。结果表明:γ相的抗剪切能力最强、刚度最大、属于超硬材料,β相具有最小的体弹模量、杨氏模量和G/B值、因此韧性和延性最好;w相和β相都属于延性相;而γ相则呈现出脆性,在30GPa后转变为延性材料。3种相都属于半导体,成键主要来自于N-2p轨道和Ge-4s、Ge-4p轨道的杂化;它们的结构能保持稳定是源于强烈的共价键;β相、w相和γ相分别属于Γ-A型、Γ-N型间接带隙和直接带隙半导体。研究发现,β→w相变对压强非常敏感,可以认为该相变是因压强的改变而引起的;w→γ相变伴随着晶胞体积的塌缩;同时,还成功地得到了β→w→γ相变的相界。