应用于碱卤化物固体的通用状态方程

提出一种能精确考虑固体结合能的通用状态方程,并且在高压和膨胀区域都具有正确的行为,不会出现物理上不正确的振荡现象.将新方程与文献中的典型方程应用于15种碱金属卤化物和一种碱土金属氧化物,结果表明新方程在给出正确结合能数据的同时,能够很好地拟合实验压缩数据.由Vinet方程和Morse方程定出的参数随数据范围变化很明显,新方程定出的参数随数据范围变化不明显.新方程的通用性优于Vinet方程和Morse方程. 关键词： 固体 通用状态方程 结合能 碱金属卤化物     

脉冲激光频域干涉技术在超快动力学物理中的应用

介绍了一种具有fs时间分辨力的超短脉冲激光频域干涉测试技术,详细论述了该技术的工作原理和系统构成,指出传输时间差和相位差是影响频域干涉条纹周期的主要因素。采用脉冲激光频域干涉仪测量了200 nm厚度铝膜在波长800 nm、单脉冲能量0.7 mJ、脉宽35 fs脉冲激光作用下的运动速度剖面。在单次飞秒脉冲激光作用下,铝膜自由面的运动速度峰值可达960 m/s,速度剖面的上升前沿小于5.77 ps,表明脉冲激光频域干涉技术可用于测量材料在超快脉冲激光作用下的冲击动力学参数。     

First-Principles Calculations for Thermodynamic Properties of Perovskite-Type Superconductor MgCNi3

The ground state properties and equation of state of the non-oxide perovstdte-type superconductor MgCNi3 are investigated by first-principles calculations based on the plane-wave basis set with the local density approximation （LDA） as well as the generalized gradient approximation （GGA） for exchange and correlation, which agree well with both theoretical calculations and experiments. Some thermodynamic properties including the heat capacity, the thermal expansion coefficient and the Griineisen parameter for perovskite structure MgCNi3 are obtained. The dependences of these thermodynamic properties on pressure and temperature are given for the first time.     

无氧铜等熵卸载路径的实验研究

 采用化爆加载,以黄铜为飞片、无氧铜为靶板,测量了以抗氢钢（HR2）、重玻璃（SiO₂）、铝合金（LY12/LF6）、镁铝合金（MB2）、有机玻璃（PMMA）和空气（Air）为垫块（Anvil）材料中的冲击波速度（上述材料的Hugoniot状态参数C₀、λ均为已知）,由此确定了无氧铜的等熵卸载路径。结果表明：在冲击态（即初始卸载态）高达219 GPa的压力范围内,无氧铜的等熵卸载过程可用Grüneisen状态方程在ργ=ρ₀γ₀近似下作很好的描述;各条卸载路径到一个大气压的终态粒子速度U_S与镜像反演的粒子速度2u的偏差(U_S-2u)/(2u),随冲击波压力的增加而增大。     

用于诊断材料微层裂的Asay窗技术

微层裂是冲击波物理领域的重要基础问题,在工程上具有重要应用价值。近年来用于诊断样品多层层裂的传统Asay窗技术被用于诊断微层裂,但对其诊断能力和信号特征认识仍存在严重不足。为此,通过波系分析,揭示出在薄飞片击靶的微层裂实验中样品破碎存在1个“痂片”特征区、2个微层裂特征区以及1个“残体”特征区。实验表明,在样品窗口间隙合适的条件下,Asay窗不仅能够有效区分这些不同特征分区,而且能够灵敏探测样品表面发射的高速微喷粒子,从而实现对样品连续破碎过程的精密诊断。     

冲击加载下Zr51Ti5Ni10Cu25Al9金属玻璃的塑性行为

进行了10—27 GPa应力范围内Zr₅₁Ti₅Ni₁₀Cu₂₅Al₉金属玻璃的平面冲击实验以研究其高压-高应变率加载下的塑性行为.由样品自由面粒子速度剖面的分析获得了冲击加载过程的轴向应力,并通过轴向应力与静水压线的比较获得剪应力.实验结果表明,尽管存在明显的松弛效应,但Zr基金属玻璃的Hugoniot弹性极限随着冲击应力的增加而增加.然而,塑性波阵面上的剪应力则显示先硬化而后软化现象,而且软化的幅度随冲击应力的增加而增加.冲击加载下Zr基金属玻璃的上述剪应力变化特征与分子动力学模拟结果比较一致,但与压剪实验结果和一维应力冲击实验结果明显不同.     

160 GPa压力范围内重新标定的红宝石压标

 在同一理论框架内,基于冲击Hugoniot和热力学参数计算了Al、Cu、W、 Au、Pt、Ta、Ag、Mo、Ni、Co和Zn的300 K等温压缩线,并结合现有静高压实验数据,在160 GPa压力范围内重新标定了红宝石压标。所采用的两种红宝石压标形式的标定结果分别为A=1 923.4 GPa、B=9.75和m=1 889.0 GPa、n=5.48,两者具有非常好的自洽性,200 GPa压力范围内确定的压力偏差小于2.1 GPa。基于提出的红宝石压标,重新计算了3组Au等温压缩实验的加载压力。固定等温体模量为167 GPa,重算的实验数据拟合至Vinet物态方程所得等温体模量对压力的一阶偏导为5.95,与超声实验数据非常吻合。     

Thermodynamics and elastic properties of Ta from first-principles calculations

<正>Within the framework of the quasiharmonic approximation,the thermodynamics and elastic properties of Ta, including phonon density of states(DOS),equation of state,linear thermal expansion coefficient,entropy,enthalpy, heat capacity,elastic constants,bulk modulus,shear modulus,Young’s modulus,microhardness,and sound velocity, are studied using the first-principles projector-augmented wave method.The vibrational contribution to Helmholtz free energy is evaluated from the first-principles phonon DOS and the Debye model.The thermal electronic contribution to Helmholtz free energy is estimated from the integration over the electronic DOS.By comparing the experimental results with the calculation results from the first-principles and the Debye model,it is found that the thermodynamic properties of Ta are depicted well by the first-principles.The elastic properties of Ta from the first-principles are consistent with the available experimental data.     

EQUATION OF STATE OF FLUID He+H2 MIXTURES UNDER HIGH PRESSURE

A statistical mechanical variational theory and an improved van der Waals one-fluid model have been used to compute the equation of state of fluid He+H₂ mixtures with different H₂:He compositions under high pressure. The first-order quantum correction is included. Comparing the present results with Monte Carlo simulations indicates that the quantum corrections for calculating the thermodynamic properties become increasingly important at lower temperatures.     

高温高密度氦的压缩特性及其结构的分子动力学模拟

用分子动力学方法和不同参数的指数 6势函数计算了T =30 4K的高密度氦的等温压缩线和能量分布 .给出了能精确描述高密度氦原子间相互作用的指数 6势函数优化参数 .并用优化的势函数计算了高密度氦T =30 0K和T =2 98K的等温压缩线 ,计算结果和实验值非常吻合 .进一步用优化的势函数模拟了高温高密度氦的状态方程及其结构 ,发现当把 ρ限定为 1 .6 0g /cm³ 时 ,其径向分布函数的第 2个峰将在 2 0 0 0～ 30 40K区间消失 ,表明此时发生了固 液相变过程 .