一个等温状态方程（Ⅳ）——理想固体和绝对压强坐标

 本文给出了由文献（1）导出的等温状态方程具有压强平移不变的普遍性质，由此，讨论了一种理想固体的模型，给出了一个绝对的压强坐标。并讨论了二种真实固体材料的状态方程的数学拟合的形式。     

NiO的高压结构和等温状态方程研究

 运用金刚石对顶砧（Diamond Anvil Cell,DAC）技术,以液氩作为传压介质,在最高压力为67 GPa的压力范围内对NiO进行了原位的同步辐射X射线衍射研究。在整个实验过程中,并未发现第一类结构相变,也没有发现T.Sasaki等预测的在60 GPa左右轴比c/a随压力的变化率而突然增大的现象,且此压力范围内NiO的结构畸变程度随压力的变化趋势相比以前的研究结果要平缓一些。用三阶的Brich-Murnaghan方程对实验数据进行拟合,得到的体弹模量及其对压力的一阶导数分别为B₀=195(4) GPa和B₀′=5.3(2)。     

铝的等温状态方程

 采用原位高压同步辐射X射线衍射技术,利用金刚石对顶砧（DAC）装置产生高压,选用高纯NaCl粉末作为传压介质与标压物质,在室温下、21.5 GPa的压力范围内,测定了铝的等温状态方程。利用Murnaghan方程对实验结果进行了数值拟合,得到铝的零压体弹模量及其一级压力导数分别为B₀=(77±2) GPa,B₀′=4.8±0.3。该结果同相关文献资料报导的值在误差范围内符合得很好,略显得较大,这是由于传压介质NaCl的非静水压效应所致。在实验所达到的压力范围内,未发现明显的相变迹象。     

混合物质高压状态方程的计算

 介绍了在温度相同的条件下,混合物中各组元通过密度-压强迭代法,达到温度和压强平衡,再结合叠加原理,编程计算出混合物质状态方程。为验证该程序,对氘氚与氩按不同比例混合时的状态参量进行了分析。当氘氚中含少量氩时,计算得到的状态方程与纯氘氚符合较好;同样地,氩中含少量氘氚时的状态方程也与纯氩的很接近。这说明该程序是可行的。     

混合物质高压状态方程的计算

介绍了在温度相同的条件下,混合物中各组元通过密度-压强迭代法,达到温度和压强平衡,再结合叠加原理,编程计算出混合物质状态方程。为验证该程序,对氘氚与氩按不同比例混合时的状态参量进行了分析。当氘氚中含少量氩时,计算得到的状态方程与纯氘氚符合较好;同样地,氩中含少量氘氚时的状态方程也与纯氩的很接近。这说明该程序是可行的。     

LiH晶体高压状态方程的理论与实验研究（摘要）

近数年来,在我的主持下,开展了LiH晶体材料高压状态方程的理论与实验研究。参加理论研究的有王新强、孟庆芳等,参加实验研究的有程菊鑫、经福谦、丁玉珍、刘复生、张清福等。新理论模型的提出与计算方法我们认为在高压下,离子晶体中两离子间相互作用,不仅存在重叠效应,而且存在压缩效     

高压下碱卤晶体的三参量等温状态方程

 由等温体积弹性模量的定义及其与压强关系的假设出发,导出了一个新的适用于高压下碱卤晶体的三参量等温状态方程。计算了室温下NaCl晶体在0～30 GPa压强范围内、CsCl晶体在0～40 GPa压强范围内的相对体积以及NaCl晶体在0～30 GPa压强范围内的等温体积弹性模量,计算结果与实验值一致。对等温体积弹性模量及其对压强的一阶、二阶导数与压强的关系进行了讨论,指出压强趋于无穷大时的等温体积弹性模量是常数。     

静高压加载下LY12铝的超声测量与等温状态方程

 利用“脉冲回波重合法”测量了多晶LY12铝在流体静压加载下的纵波与横波声速随压力的变化。并根据较低压力（<0.5 GPa）下的超声测量数据所确定的零压弹性模量及其对压力的偏导数,导出了LY12铝的Murnaghan、Birch-Murnaghan、Vinet三种不同形式的等温状态方程,发现由超声测量数据导出的Vinet 状态方程能很好地描述面心立方（fcc）结构的铝与铝合金在较高压力（约200 GPa）下的压缩特性。此外,由超声数据计算了LY12铝在室温常压条件下的Debye温度为430.97 K、热力学Grüneisen系数为2.025、平均声模Grüneisen系数为2 379。     

宽压力范围内液体等温状态方程的研究

根据液体的压缩特性，运用数学方法导出了一个即适应高压，又适合低压范围的液体等温状态主程，对水，重水及汞在１－１２０００ａｔｍ压力范围内的体积进行了计算，其计算值与实值十分吻合，最大误差仅有０．０５８％。     

CdTe的状态方程及其高压相变

 用金刚石压砧高压X光衍射技术研究了Ⅱ-Ⅵ族化合物CdTe的室温状态方程和室温高压相变。实验的最高压力达39.2 GPa。实验中发现CdTe从(3.3±0.1)GPa开始从闪锌矿结构相相NaCl结构相转变，相变时体积收缩15.8%；从(10.3±0.2)GPa开始从NaCl相向β-Sn结构相转变，相变时无体积突变；在(12.2±0.2)GPa由β-Sn相向正交结构相转变，相变时也无体积突变。CdTe的压缩数据用最小二乘法以Bridgman状态方程和Murnaghan状态方程拟合，得到其零压时合相变压力时各个相的体弹模量及体弹模量的压力微商，并与其它的实验合理论结果进行比较。     

低温高密度N2气体的状态方程

 将Beattie-Bridgeman（BB）方程和其改进形式Benedict-Webb-Rubin（BWR）方程应用于低温高密度的N₂气体,通过计算值与实验值的比较发现：在N₂气体温度低至150 K、压强达100 MPa和密度达临界密度ρ_c的2.548倍时,BWR方程仍能计算出可靠的结果,对低于临界温度的过冷气体也能给出较高准确度的计算结果,这说明该方程对低温高密度的N₂气体能准确描述。而BB方程却不适用于低温高密度的情况。     

利用Gordon-Kim模型对NaCl物态方程的研究

 本文对孤立离子Hartree-Fock波函数的数值解出发，直接计算了NaCl晶体中各种离子对的相互作用势。结果表明，对不同的离子对，其短程作用势性质不同。对Na⁺-Cl^-离子对，其短程作用势为正，而对Cl^--Cl^-离子对和Na⁺-Na⁺离子对，对物理上感兴趣的大部分距离范围内，其短程作用势为负。在对以上的离子对势进行了解析拟合后，通过晶格动力学的方法计算了晶体的Grüneisen参数和物态方程，其结果与实验符合程度是令人满意的。     

高压下碱卤晶体的状态方程

 从碱卤晶体总相互作用势能出发,得到了一个状态方程。在不存在压致转变的压力范围内,该方程能够很精确地描述室温时碱卤晶体在高压下的等温压缩行为。还进一步讨论了体积弹性模量和其压力导数之间的关系。计算结果与实验结果符合得很好。     

50 GPa下NiO等温状态方程的高压X光研究

 本文采用在位的（in situ）高压X光衍射方法研究了近50 GPa和室温下三方结构NiO的等温压缩行为，并用Murnaghan状态方程对实验值进行了最小二乘法拟合，得到的NiO室温状态方程的相应参量分别为：B₀=223 GPa，B₀'=4.21。在室温压力范围内没有观察到第一类结构相变。NiO在六方指标下的轴比c/a随压力的变化在实验压力范围内可用c/a=2.450~1.569×10^-3（GPa）近似描述。     

能带论自洽LMTO方法计算金属铜的零温物态方程

 用密度泛函框架下的自洽LMTO方法，在计算一系列晶格常数的Cu的能带结构的基础上，计算了Cu的零温物态方程。压缩度为1.0～4.5。计算结果与两种基于实验数据的半经验方法所得结果以及Albers等人的计算结果进行了比较，其高压部分亦与带量子交换修正的TFC模型结果作了比较，说明计算结果是合理的。进一步的研究可为修正半经验方法提供依据。弄清与TFC理论的异同，对多体系统相互作用有更进一步的了解。     

铁热稠密物质状态方程的相对论Hartree-Fock-Slater计算

 本文在球元胞、中心力场、相对论Fermi统计近似下，用平均原子模型计算铁热稠密物质在任意温度和密度下的单电子能级和状态方程。这种算法以Zink的解析拟合势作为初始势，求解满足Wigner-Seitz边界条件的Dirac-Slater径向波函数方程。通过简并度是密度的连续函数，考虑了大密度的压致电离效应。这样从另一个角度考虑了电子的能带结构。     

一个等温状态方程(Ⅱ)

关键词：     

一个等温状态方程

固体状态方程是研究固体材料的体积、压力和温度之间的关系,研究的对象大多是多晶材料等各向同性固体。由于具有极大的实际意义,近年来,几乎对所有材料都进行过状态方程的实验测定。在高压物理的范围内,主要讨论等温条件下的P(压力),V(体积)关系。     

水高温高密度状态方程理论研究

 采用MCR方法计算由exp-6势描述的水分子作用体系的pVT状态方程。与MD数值模拟结果比较后发现，由于水分子间强烈的吸引作用有利于分子有序化过程的发生，在较高温度（2 000~4 000 K）条件下，水分子作用体系仍呈现出固态特征。该物相区内体系的热力学性质不能用MCR理论描述但MCR理论准确预言了水分子作用体系高温液相区pVT状态方程。