低温下使用的金刚石对顶砧高压盒和显微光谱系统

自Bridgeman发明套筒活塞高压装置以来,特别是引入金刚石压砧后,高压物理学发展迅速。这种金刚石对顶砧压力盒,简称为DAC,为研究高压下材料的光学性质提供了极大的方便。为进行高压低温研究,目前国内都是将压机浸入液氮中,或向DAC喷浇液氮。这样只能在77K恒温,且必须取出压机后才能加压。     

金刚石对顶砧原位电导率测量系统

 在金刚石对顶砧中进行原位高温高压电阻测量时,由于受到绝热层的限制,从而达不到理想的温度条件。采用普通的粉末绝热材料,会给电极的引入造成很大困难,而且不规则的电阻丝使电阻测量很难精确量化。利用溅射镀膜方法,在对顶砧的砧面上镀氧化铝膜作绝热层,溅射的金属钼膜作电极材料,成功地完成了高温高压条件下原位电阻的测量。利用此装置,测量了铁镁硅酸盐(Mg_0.875,Fe_0.125)₂SiO₄在高温高压环境下（31~35 GPa,1 500~3 400 K）的电导率,得到了样品的导电粒子激活能,发现其激活能随着压强的升高而增大,与低压低温（小于15 GPa,低于1 200 K）条件相比,其激活体积和激活能都明显减小。     

基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量

研制了一种基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量装置。该装置由金刚石对顶砧、显微镜和CCD探测器构成,利用红宝石荧光标定压力,通过落球法可简单方便地实现不同压力下液体黏度的测量。利用该装置,测量了高压下丙三醇的黏度,测量结果与已发表的实验数据吻合得很好,验证了测量装置的可靠性。     

基于金刚石对顶砧的高压原位阻抗谱测量

借助薄膜集成技术,阻抗谱测量方法被应用到金刚石对顶砧压机上. 通过对电极构型的改进和组装方法的优化,实现了对ZnS样品高压下原位阻抗谱的测量,实验压力达到30 GPa. 实验结果显示,平行板构型的电极能够获得完整的阻抗谱. ZnS在压力作用下发生的结构相变,引起了电输运性质的变化,而这个变化,能够清晰地在阻抗谱测量中反映出来.     

杠杆式金刚石对顶砧高压装置的压力校正

一、前言早在三十年代,已经有人开始进行高压下Ｘ射线衍射技术的研究［１］．随着高压技术的不断发展,实验方法也不断更新,压力范围不断扩大．六十年代初,人们开始应用金刚石对顶砧进行Ｘ射线衍射实验［２,３］．到了七十年代,这方面的技术有很大的发展,压力可达几十万大气压［４,５］。对金刚石对顶砧超高压装置进行压力标定,是个普遍关心的问题．在这方面,国际上已进行了许多工作．Ｄｅｃｋｅｒ［６］研究的ＮａＣ?...     

金刚石砧高压技术

１９７８年美国Ｃａｒｎｅｇｉｅ研究所的毛河光和Ｂｅｌｌ采用他们设计的金刚石砧高压容器,可以达到１７２ＧＰａ１）的静压强［１］。这个压强相当于地心压强的一半．在这个压力下,他们观察到很多有趣的现象,受到了广泛的注意．一、金刚石砧高压技术的发展概况Ｂｒｉｄｇｍａｎ容器（或者是Ｄｒｉｃｋａｍｅｒ改进的Ｂｒｉｄｇｍａｎ容器）开拓了许多物理现象的高压研究的领域,但由于硬质合金压砧材料强度的限制,使更高?...     

基于金刚石对顶砧的高压下原位阻抗谱测量

借助薄膜集成技术,阻抗谱测量方法被应用到金刚石对顶砧压机上.通过对电极构型的改进和组装方法的优化,实现了对ZnS样品高压下原位阻抗谱的测量,实验压力达到30 GPa.实验结果显示,平行板构型的电极能够获得完整的阻抗谱.ZnS在压力作用下发生的结构相变,引起了电输运性质的变化,而这个变化,能够清晰地在阻抗谱测量中反映出来.     

基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量北大核心CSCD

研制了一种基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量装置。该装置由金刚石对顶砧、显微镜和CCD探测器构成,利用红宝石荧光标定压力,通过落球法可简单方便地实现不同压力下液体黏度的测量。利用该装置,测量了高压下丙三醇的黏度,测量结果与已发表的实验数据吻合得很好,验证了测量装置的可靠性。     

外加热型金刚石对顶压砧高压装置及高温下的压力测量

 本文报导了一种外加热型金刚石对顶压砧装置的高温高压技术，装置的压力可达20 GPa，温度可达350 ℃。采用本装置对六角结构的α-LiIO₃进行了高温高压X射线衍射实验，获得的四方结构高压相与用淬火卸压所得的ε相结构一致；建立了高温下的红宝石测试技术。发现可以根据由此法测定的Δγ_p-T曲线初步判别样品是否存在伴随有体积变化的结构相变，并可估计出该相变的压力、温度范围及相变造成的压力下降值。     

电驱动金刚石对顶砧低温连续加压装置

采用电驱动压电陶瓷取代传统机械螺丝给金刚石对顶砧施加压力,设计制备了低温下可连续增加流体静压的金刚石对顶砧压力装置,实现了低温(19±1)K连续加压达到4.41 GPa.该装置具有电驱动方便灵活、调谐精度高的低温连续加压功能.利用该装置实现了InAs单量子点发光与微腔腔模的共振耦合调谐过程.该装置将在原位压力精确调谐及测量样品信号跟踪等实验得到应用.     

基于集成技术的金刚石对顶砧原位电学量测量

 金刚石对顶砧是应用最多的高压装置,能够产生超过400 GPa的超高压力,借助激光加温,还可以加载6 000 K的高温。近20年来,基于金刚石对顶砧的微小测量电路集成技术的突破,带动了高压原位电学量测量技术的发展,使常压下能够测量的电学量大部分都能在金刚石对顶砧中的高压环境下实现。全面回顾了基于集成技术的金刚石对顶砧高压原位电学量测量技术的发展历程,介绍了最新的技术进展。     

压电驱动金刚石对顶砧加压装置的研制和应用

金刚石对顶砧加压装置广泛用于物理、化学、材料等许多科学领域。自Bridgman发明金属对顶砧及随后发展金刚石对顶砧以来,对顶砧装置设计和加压技术得到不断发展。文章介绍采用压电驱动金刚石对顶砧来产生高压,实现低温20 K下原位连续加压,连续加压范围约2—4 GPa。该加压装置具有体积小、操作方便,可装在小型低温恒温器中使用等优点。     

高温高压对顶压砧

静态高温高压技术是研究固态相变、材料合成的一个重要手段,目前已有多种类型的装置用于进行不同的高温高压实验．布里奇曼型硬质合金对顶压砧结构简单,能承受１００ｋｂａｒ以上的高压,并能用内热法加热达到１０００℃左右的温度,高压腔体积也较大．因此国外许多实验室备有这种装置．为了进行高压下非晶态合金结构变态等方面的研究,往往需要１００ｋｂａｒ左右压力的高压条件,以期获得更大的压力效应．为此我们建立了这?...     

金刚石对顶砧中触点位置误差对样品电阻率测量精度的影响

利用有限元分析方法,研究了金刚石对顶砧中电极与样品接触点位置变化对范德堡法测量样品电阻率精度的影响.结果表明:当电极中心与样品边缘的间距b≤d/9(d为样品直径)时能得到精确的电阻率测量结果;当电极位置远离样品边缘而逐渐接近样品中心时,其位置变化对电阻率测量精度的影响迅速增大;相同的电极位置变化对具有较大电阻率的半导体样品电阻率测量精度的影响更明显. 关键词： 电阻率 有限元方法 金刚石对顶砧     

金刚石压砧内单晶硅高压折射率的椭偏测量

针对高压对顶砧入射角度受限、样品微小的特殊测量条件,设计原位椭偏测量系统,实现450～700 nm光谱范围的小角度椭偏测量。建立光学模型,获得2～9 GPa下单晶硅的折射率,发现单晶硅的折射率随压力增加而增大。与高压拉曼光谱的对比说明椭偏法原位监测材料光学性质变化的可能性。本文研究可为高压下材料的光学常数及其原位测量提供有益补充。     

金刚石对顶砧中四点探针法精确测量样品电阻率的电极因素

 为了解金刚石对顶砧上电阻率高压原位测量中的电极效应,使用有限元分析方法,对样品中的稳恒电流场进行了模拟计算,发现电极的几何尺寸以及电极与样品电阻率的差别都会对测量误差产生影响。结果发现：电极的尺寸越大,误差越大;电极与样品电阻率数值差越大,误差越大。由此给出了减小电极效应以及减小测量误差的方法。     

金刚石压砧高压装置及I_2和S高压相变的观察

采用蜗轮蜗杆压缩弹簧的方法,在金刚石压砧高压装置中可以获得连续而平稳的加载,并能在显微镜下连续地观察材料的相变过程,还能清楚地观察到I_2和S的金属化相变过程。     

Ⅰa型金刚石中水的显微红外光谱研究

天然Ⅰa型金刚石在垂直于（100），（110）和（111）三个方面上定向显微红外光谱的定量比较分析表明：水、片晶和C－C键在以上三个方向上所测得的浓度是不相同的。不同方向上水和片晶浓度的变化趋势基本相同，表明样品中水与处晶具有密切伴生的特征。     

利用金属垫片做为电极在金刚石对顶砧上精确测量样品电导率的研究

利用传统的四电极方法在金刚石对顶砧（DAC）上进行原位的样品电导率测量时,如果金属垫片样品孔内壁不能完全绝缘,测量结果将会存在很大的误差.为避免该实验误差的产生,作者提出了用双电极模型进行电导率测量的方法,即在DAC砧面上制备一个圆形测量电极的同时,将金属垫片样品孔的内壁做为第二个测量电极,并利用有限差分方法对电导率进行计算.通过这种方式,由金属垫片不绝缘而产生很大测量误差的问题得以解决.实验结果表明测量相对误差被控制在7％以下.