基于冲击光谱测量的氧化铝晶体高压相变诊断技术

氧化铝晶体是一种优良的光学透明窗口材料,更是地球内部的重要组成物质.利用气炮加载结合冲击光谱测量,不仅能够获得其发光特征,并且根据光谱分布特征得到高压结构相变信息.在自主搭建的冲击光谱动态测试平台上,结合多通道辐射高温计以及ICCD瞬态光谱测试技术在40~120 GPa的压力区间,研究了c切向氧化铝晶体的辐射发光效应.在可见光波段400~700 nm区间获得了氧化铝晶体的发光光谱和辐射温度结果,证实了光谱的结构特征和表观温度值与该压力下氧化铝的结构相变存在明显的关联性.     

狄拉克材料BaMnBi2的单晶制备和物理性质研究

在本工作中,我们成功制备了层状过渡金属磷族化合物BaMnBi2单晶样品,并研究了该化合物的磁学性质和电学输运性质.准二维化合物BaMnBi2具有四方晶体结构,主要包含有两个Bi四方格子层和一个共边的MnBi4四面体层.磁化率显示BaMnBi2在TN ＝288 K以下发生反铁磁相变,并表现出很强的磁各向异性.在反铁磁相变温度TN 以上,磁化率随温度呈线性关系,暗示体系在顺磁态具有很强的反铁磁关联.电阻率随温度变化曲线和在磁场下电阻率随角度的变化曲线都表明BaMnBi2具有准二维的电子结构.磁场导致的金属-绝缘体转变和低温下大的非饱和线性磁阻,与Bi四方格子层存在狄拉克费米子是一致的.     

压力淬火过程中锗的相结构研究

 应用高压原位差热方法，直接测量了压力下锗的固化参数─—固化温度与过冷度。高压差热信号表明，当压力大于3 GPa时，锗在凝固过程中可能发生结构相变。X射线结构分析表明，在最终的样品中除GeⅠ相外，还形成GeⅢ相和GeⅣ相。     

SU(2)×SU(2)准自旋模型和自洽解的对称性恢复方法——Ⅰ.严格解和HF近似

本文提出了一个含有两类相互作用的准自旋模型,讨论了模型Hamilton量在SU(2)×SU(2)基中的严格解、基态相变和波函数的K结构,并用此模型探讨了HF近似的有效性。     

量子相变

量子相变是一种发生在绝对零度,由量子涨落而非热涨落导致的相变现象,满足著名的海森堡不确定关系。通过零温量子临界点的研究,可获知物质系统更广泛范围的行为,包括稀土磁性绝缘体,高温超导体和二维电子气体等。     

超临界流体触媒作用下石墨-金刚石转变

 研究了超临界流体CO₂在石墨-金刚石转变中的触媒作用。实验中，采用Ag₂O作为流体触媒的先驱材料，在7.7 GPa压力下，Ag₂O在1 200 ℃分解成Ag和O₂，O₂与石墨套管在高温高压下反应形成CO₂超临界流体。研究结果表明，在7.7 GPa和1 500 ℃以上温度条件下，石墨在CO₂流体触媒的作用下可转变为金刚石晶体，在1 500～1 700 ℃温度范围内合成出的金刚石具有完好的八面体形貌，与天然金刚石的生长特征非常相似。     

一类潜热型功能液固两相流体的定压比热研究

应用两相流与热物理理论，严格推导出一类潜热型功能液固两相流体的定压比热计算公式．     

β-MnO2高压相的从头计算模拟

 基于密度泛函理论（DFT），用完全势能线性缀加平面波方法（FPLAPW）计算模拟了MnO₂的同质多相变体（金红石型结构、CaCl₂型结构、黄铁矿型结构），通过计算，预测了β-MnO₂在5 GPa时从金红石型结构转变为CaCl₂型结构，在20 GPa时进一步转变为黄铁矿型结构。另外，还总结和比较了几种金红石型结构二氧化物的压致相变特点，得出第Ⅳ主族元素的金红石型结构氧化物有很好的规律性，发生的相变序列基本一致；并随着金属阳离子半径的增大，发生相变的压力值也相应地递减，各氧化物的体积模量值相应地减小。     

顽火辉石的高温高压同步辐射研究

 采用同步辐射能量色散X射线衍射技术、激光加热技术和金刚石对顶砧（DAC）高压装置，在温度为2 000 K和压力为23 GPa的范围内，对采自地幔二辉橄榄岩中的顽火斜方辉石，进行了原位的高温高压能量色散X射线衍射（EDXRD）测量。实验结果表明：当压力为15.3 GPa、温度为1 600 K时（相当于地球内部410 km处的地震波不连续界面的温压环境），顽火斜方辉石转变为橄榄石的β相——瓦兹利石（Wadsleyite）相；继续加温加压至2 000 K、23 GPa时（相当于地球内部670 km处的地震波不连续界面的温压环境），顽火斜方辉石相变为钛铁矿（Ilmenite）结构和钙钛矿（Perovskite）结构的混和相。实验结果进一步证明，在地幔中存在的两个地震波不连续界面是由橄榄石、顽火斜方辉石等矿物的相变引起的。     

Hydrodynamic Properties of Fe3O4 Kerosene-Based Ferrofluids with Narrow Particle Size Distribution

We investigate the hydrodynamic properties of Fe3O4 kerosene-based ferrofluids with narrow particle size distribution. The ferrofluids are synthesized by improving chemical coprecipitation technique. A narrow distribution of 8.6-10.8nm particle sizes is obtained from the magnetization curve with the free-form model based on the Bayesian inference theory. The fitting result is consistent with average particle size obtained from x-ray diffraction. With the increase of applied magnetic field and magnetic particle concentration, apparent viscosity of ferrofluids increases. At concentration 4.04%, the type of flow for the ferrofluid transforms from Newtonian to Bingham plastic fluid as the applied magnetic field increases.