高压下β-FeOOH纳米固体结构转变的研究

 以化学水解法合成的β-FeOOH纳米微粉（平均粒径在12 nm左右）为原料，分别在0.0~4.5 GPa和200~350 ℃的压力和温度范围进行冷压和热压处理。实验结果表明，冷压对β-FeOOH纳米固体的结构没有明显影响，但却使它的热致相变（从β-FeOOH相到α-Fe₂O₃相）温度从常压下的203.8 ℃提高到4.5 GPa压力下的274 ℃，接近常规体相材料的相变温度。而在一定的热压条件处理下，首次发现了从β-FeOOH相到α-FeOOH相的结构转变，并在4.5 GPa、200 ℃的热压条件下得到了转变过程中的一个新的亚稳相。从压力和温度对纳米微粒的作用角度，对上述实验结果进行了讨论。     

Ca2P2O7温致相变的拉曼光谱研究

本文采用高温原位拉曼光谱研究了冷却方式对焦磷酸钙相变及其晶型制备的影响, 并结合第一性原理计算, 解析了α与β焦磷酸钙晶体的拉曼振动归属。研究表明, 从相变点之上快冷至室温可得到α焦磷酸钙; 当焦磷酸钙在1373 K保温时发生相变, 并进一步缓冷得到β焦磷酸钙; 而当在1373 K保温快冷可得到α与β的混合相, 混合相中各组分含量由相变点保温时间和冷却速率有关。高温原位拉曼光谱能原位观察无机材料制备过程中相的变化。     

HMX不同晶型热膨胀特性及相变的ReaxFF分子动力学模拟

HMX（octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine）晶体不同晶型对温度的响应对于深入认识含能材料在外加载荷下的感度、稳定性、相变等具有重要意义．采用ReaxFF—lg势函数和等温等压分子动力学（NPT-MD）方法,研究了β-,δ-和α-HMX三种固态晶型在T=303—503K内的晶体结构和分子结构．结果表明,ReaxFF—lg势函数能够合理地描述HMX晶体的热膨胀行为,计算得到的晶体结构和热膨胀系数与实验数据比较符合．三种晶型的线膨胀系数表明,β-HMX晶体具有明显的热膨胀各向异性;δ-HMX晶体C轴的热膨胀特性与a,b轴略有不同;α-HMX晶体三个方向的热膨胀特性基本相同．三种晶型的体膨胀系数为8-HMX〉α-HMX〉β-HMX,表明δ-HMX晶体对温度最敏感,这可能是δ-HMX晶体具有更高感度的原因．在T=443K时,β-HMX晶体的晶胞参数突变,且部分分子构型由“椅式”转变为“船式-椅式”．采用两相热力学模型（2PT）得到的亥姆赫兹自由能表明,β—HMX晶体在T=423—443K时发生相变．β-,δ-和α-HMX晶体分别在T=303—423K,T=443—503K和T=363-423K内稳定存在．     

ZrV2-xPxO7固溶体的相变与热膨胀性质的研究

本文采用固相烧结法制备了ZrV2-xPxO7@=0,0．2,0．4,0．6,0．8,1）系列材料．粉末X射线衍射（XRD）分析表明,所制备材料的结构为单一立方相．应用变温拉曼光谱研究该材料相变,变温拉曼光谱研究结果表明,材料起始相变温度随着P5＋替代V5＋量的增加逐渐降低,x=0,0．4,0．8,1对应的相变温度分别为383K,363K,273K,213K．热膨胀测试结果表明：随着P替代量的增加正一负膨胀转变温度先降低后增加,x=0,0．2,0．4,0．6,0．8,1对应的正一负膨胀转变温度分别为429K,403K,372K,390K,398K和435K．本文指出了该系列材料存在两个相变过程,为设计和制备ZrV2O7基室温附近的负热膨胀材料奠定了良好的基础．     

金属Li相稳定性的第一性原理研究

Li在常温常压下为体心立方结构(bcc),随着压力和温度的变化会发生结构转变.本文应用第一性原理方法研究了Li的9R,fcc,hcp和bcc四种不同结构相在基态和有限温度下的相对稳定性.计算表明Li在低温时的最稳定相为六角堆垛的9R相,而且随着温度的变化会发生结构相变,最终在高温时(370K)转变为bcc相.     

超高压下碘的结构相变

 采用DAC高压X光技术，在320 GPa压力下，对碘进行了结构相变的研究。用耐腐蚀材料Mo作封垫，在室温和无保护气氛下装样。采用Mo内标和红宝石荧光测量进行压力校准。结果表明，在21 GPa时，开始发生结构相变，由面心正交相（Ⅰ相），转变为体心正交相（Ⅱ相），体积缩小2%左右。在21~25 GPa之间为两相共存区；在25 GPa以上完全转变为新的高压单相（Ⅱ相）。此相变为可逆相变。     

ZnS电致发光磷光体制备过程中掺入微量Cu和Mn对微晶结构的影响

本文用X射线粉末衍射法研究了在600—1200℃范围内煅烧制成的纯ZnS,以及掺杂有不同浓度激活剂Cu和Mn的ZnS微晶结构,用X射线绝标法确定ZnS中α相(六角)和β相(立方)的重量比,并标定ZnS的绝标法常数K_β^α,结果表明,低温β相到高温α相的相变温度对纯ZnS为1020℃,与公认的一致,当加入Cu量超过1×10^-3后,相变温度明显向高温移动;当Cu量为2×10^-3时,相变温度已高于1200℃,这可被解释为当在Z     

非静水压条件下铁从α到ε结构相变的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究了三轴加载的非静水压力和静水压力对铁从体心立方结构（bcc,α相）到六角密排结构（hcp,ε相）相变压力和磁性的影响,结果发现：在0—18 GPa压力范围内,相对静水压力条件,随着压力的升高,bcc结构的原子磁矩在非静水压力下降低得更快;在非静水压力下,相变更容易发生,相变压力随着非静水压力程度的增加而降低;并且对非静水压力对相变压力影响的物理机理进行了讨论. 关键词： 相变 非静水压力 第一性原理 铁     

立方氮化硅的冲击波合成实验

氮化硅在常态下的两种已知物相（α和β相）均为六方结构，最近新发现第3种具有立方尖晶石结构的氮化硅（以下称立方氮化硅或γ-Si3N4）可通过高温高压条件合成得到，是继金刚石、立方氮化硼之后的又一种超硬材料。各国学者在合成立方氮化硅的研究中开展了积极的工作，然而，目前所用的技术手段仅能合成出极少量的γ-Si3N4粉体样品，无法进一步开展其块体材料的研究，并制约了该新材料在工业技术中的应用。     

用ESR研究ZnS微晶的相变

在ZnS和ZnS:Cu磷光体微晶中,共掺杂痕量的Mn2+,通过对ZnS晶体中的Mn2+离子的电子自旋共振(下面简写为ESR)超精细谱的监测,可以研究ZnS和ZnS:Cu微晶随制备时的煅烧温度升高引起的从立方相(β相)到六角相(α相)的相变。痕量Mn2+是一种灵敏的结构相变顺磁探针。     

LiIO3晶体相变的研究

本文用差热分析、恒温热处理、室温及高温X射线衍射等方法,对LiIO₃晶体的相变问题进行了研究。弄清了升温过程中γ相的本质,它是并没有稳定存在的温度区间,只能在一定温度范围,一定时间内存在的,从α相转变为β相的过渡相。熔态LiIO₃的冷凝过程不同于固态升温过程;这里存在着另一些新相——δ相。由于冷凝条件不同,因而结构也不尽相同,这些δ相在继续冷却时大部分转变为α相,但在未转变为α相之前,再度升温时,则转变为β相。从高温X射线衍射发现:差热分析曲线上所示的α←→γ和δ→α的相变温度是出现新相的温度,这时还伴随着大量的原有相的衍射线,随着时间的延长和温度的改变,原来的相才逐渐消失。同时也证实了γ→β的相变过程需要保温时间和β相的下种自催化作用。     

LiIO_3多型性相变的进一步研究

本文用差热分析、恒温热处理、X射线衍射等方法,对LiIO_3在常压的相变过程做了进一步的研究。对于LiIO_3的常压相变机制有了较为详尽的了解 。并发现LiIO_3在高温可相对稳定存在三个相:β,η和δ,它们可分别自行熔化,其熔点相应为:432℃,421℃和416℃,从它们的热经历和存在的温度范围,表明其稳定性顺序为β>η>δ。在室温干燥空气中,与α相和β相共存的还有相,相升温放热转变为β相。在α相存在的温区里,相经过长时间热处理并不转变为α相,同时,相转变为β相的温度比α相高。与α→β的情况相同,β对→β也有诱导作用。而且的存在对α→β也有促进作用。θ相(θ_1与θ_2)与γ相一样,是相变过程的中间过渡相。     

MnFeP0.45As0.55材料中的相变研究

利用不同的测量方法，研究了MnFeP_１-xAs_x（0.32关键词： MnFePAs 磁致伸缩 巡游电子变磁性 一级磁相变     

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。     

六角相B-C-N化合物的高压相变研究

采用原位高压同步辐射能散X射线衍射和金刚石压砧技术,实验研究了新型超硬材料六角相B0.47C0.23N0.30的高压相变及物理特性,压力范围为1.4～30 GPa.实验结果表明,六角相B..47C0.23N0.30在14.9 GPa压力下发生了相变,形成的新相为六方纤锌矿结构.计算得到了具有六方纤锌矿结构的B0.47C...     

β-BaB2O4晶体高压相变的X光衍射研究

 我们用金刚石压砧装置（DAC）高压X射线粉末衍射照相方法，研究了β-BaB₂O₄晶体的相变。压力从0.1 MPa逐步加至17.6 GPa，发现BBO由室温下的六方相经历了若干次相变后，当压力加至11.5 GPa时，转变为无定形相。在11.5 GPa压力前的相变是可逆的，一旦进入无定形相，则相变是不可逆的。     

多形性相变的分子动力学模拟

 本文利用分子动力学方法研究了KCl晶体在ρ＝ρ₀时的温度相变。面心立方（fcc）和体心立方（bcc）两种结构的径向分布函数随温度的变化的情况说明，在高压下，发生着bcc结构相fcc结构的转变，bcc结构是不稳定的。为了选取合理的势参数，利用了分子动力学程序在T＝0时的性质，计算了NaCl和KCl晶体的零温状态方程，研究了它们在压力作用下发生的多形性相变。计算表明，NaCl和KCl晶体将分别于18.8 GPa和5.9 GPa发生从fcc到bcc的多形性相变，这些值相当接近实验结果。着说明本文选用的势参数势有一定精度的。     

18 MeV质子辐照对TiNi形状记忆合金R相变的影响

研究了用HZ-B串列加速器的18MeV质子辐照对TiNi形状记忆合金R相变的影响,辐照在奥氏体母相状态下进行。示差扫描量热法（DSC）表明,辐照后R相变开始温度TsR和逆马氏体相变结束温度TfA随辐照注量的增加而降低。当注量为1.53×1014/cm2时,TsR和TfA分别下降6K和13K,辐照未引起R相变结束温度TsR和逆马氏体相变开始温度TfA的变化。表明辐照后母相(奥氏体相)稳定。透射电镜（TEM）分析表明辐照后没有引起合金可观察的微观组织变化。辐照对R相变开始温度TsR和逆马氏体相变结束温度Af的影响可能是由于质子辐照后产生了孤立的缺陷团,形成了局部应力场,引起晶格有序度的下降所造成的。     

1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯的晶型及相变

人们一直尝试合成可以替代现今高能炸药的新型炸药，期望新型炸药在相同的感度水平有更高的性能，或者在相同的性能水平下有更低的感度。1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（简称FOX-7）就是在这种要求下研究较为活跃的一种新型低感炸药。文献报道FOX-7有3种或4种相态，在室温下存在α相，在113℃转变成β相，下一个相变开始于160℃或170℃。文中利用四圆衍射仪测定FOX-7的晶体结构，变温X射线衍射仪（XRD）研究FOX-7在加热时发生的相变。     

ZnS:Ag的ESR及结构相变研究

ESR实验表明Ag在ZnS微晶中是以Ag⁺离子的形式存在,没有测到Ag²⁺离子的信号.以Mn²⁺为探针的ESR和X射线衍射分析研究发现,在ZnS微晶由立方点阵(β相)变为六角点阵(α相)的结构相变中,Ag⁺离子对相变的影响与掺杂浓度和煅烧温度有关,当掺Ag量为5×10^-4g/g时相变在1100~1200℃出现逆转现象.由Mn²⁺的ESR谱得出α相的朗德因子g为2.006,越精细常数a为6.76mT,β相的g为2.002,a为6.81mT.