LaAlO3晶体中相变与缺陷研究

从室温到800℃范围内用锥光干涉图实时观察LaAlO₃晶体中的相变,发现在560℃存在由三角相转变为立方相的相变,并由X射线衍射法得到证实,同时对孪晶的形态,畴区的结晶学取向规律,孪晶的密集度以及畴和包裹体的双折射像在T_c附近的变化规律进行了系统的研究。 关键词：     

铌酸钡钠晶体中铁弹相变的实时观察

用锥光干涉图实时观察铌酸钡钠(BNN)晶体中的铁弹相变,实验表明从室温至300℃范围内相变是连续变化的,且呈弥散型转变,较快的区域在250±20℃范围内,升、降温曲线存在热滞约20—40℃,在相变过程中实时观察到孪晶(铁弹畴)的消失和再现均与相变同步,还发现孪晶的存在对相变转折点T_s有很大影响,它使T_s降低,热滞变大,缺陷和局域的组份不均匀是造成相变弥散型的主要原因。 关键词：     

锰基合金的反铁磁转变与fct马氏体相变内耗

孪晶型阻尼材料已被实际应用,(011)孪晶通过fcc-fct马氏体相变形成,而γMn基合金中,马氏体相变又与合金的反铁磁转变密切相关.因此研究γMn基孪晶型阻尼材料,无疑必须探讨反铁磁转变与一级马氏体相变的之间关系,反铁磁转变和马氏体转变对孪晶形成的作用.本文通对富锰的γMn基合金(Mn-Cu,Mn-Fe,Mn-Ni)的内耗和模量的测量,研究这二类相变在不同材料,不同成分合金中的耦合的机制,以及反铁磁转变和马氏体相变对孪晶形成的作用.结果显示,马氏体相变和反铁磁转变耦合或马氏体相变与孪晶阻尼峰耦合都可以获得材料的高阻尼性能.当锰含量较高时,反铁磁转变和马氏体相变发生耦合,或马氏体相变内耗与孪晶内耗叠加,在室温附近形成高内耗阻尼;当锰含量较低时,马氏体相变温度降到室温以下,反铁磁转变形成的微孪晶亦能产生内耗阻尼峰.     

锰基合金的反铁磁转变与fct马氏体相变内耗

孪晶型阻尼材料已被实际应用，（011）孪晶通过fcc-fct马氏体相变形成，而YMn基合金中，马氏体相变又与合金的反铁磁转变密切相关。因此研究YMn基孪晶型阻尼材料，无疑必须探讨反铁磁转变与一级马氏体相变的之间关系，反铁磁转变和马氏体转变对孪晶形成的作用。本文通对富锰的YMn基合金（MnCu，Mn-Fe，Mn-Ni）的内耗和模量的测量，研究这二类相变在不同材料，不同成分合金中的耦合的机制，以及反铁磁转变和马氏体相变对孪晶形成的作用。结果显示，马氏体相变和反铁磁转变耦合或马氏体相变与孪晶阻尼峰耦合都可以获得材料的高阻尼性能。当锰含量较高时，反铁磁转变和马氏体相变发生耦合，或马氏体相变内耗与孪晶内耗叠加，在室温附近形成高内耗阻尼;当锰含量较低时，马氏体相变温度降到室温以下，反铁磁转变形成的微孪晶亦能产生内耗阻尼峰。     

NiTi形状记忆合金形变机制的应变率相关性研究

利用高速拉伸实验机在宽的应变率范围内(0.001–1200 s^-1), 研究了NiTi形状记忆合金的宏观力学性能随应变率的变化规律, 并借助透射电子显微镜深入研究了微观结构在不同应变率下的演变机制. 研究发现: NiTi合金马氏体(B19’相)孪晶的解孪晶应力随应变率的升高而近乎线性增大, 表明NiTi 合金解孪晶应力具有正向应变率相关性. 在拉伸应变率为10 s^-1的样品微观结构中发现了大量的解孪晶区域, 而当应变率进一步增大到100 s^-1和 1200 s^-1时, 在样品中没有发现解孪晶区域的存在, 样品微观组织以孪晶形式存在. 该结果表明, NiTi合金的马氏体解孪晶速率应在 10–100 s^-1范围内. 在高应变率下(≥qslant10 s^-1)均发现了热引发奥氏体相(B2)的存在, 表明随应变率的增加, 拉伸过程由等温过程逐渐变为绝热过程. 此外, 在1200 s^-1 的样品差示扫描热量曲线中还发现了一个小肩峰, 表明相变过程由一步相变变为两步相变. 关键词： NiTi形状记忆合金 高速拉伸 应变率相关性 透射电子显微镜     

一维应变加载下单晶铁结构转变的微观研究

采用嵌入原子势和分子动力学方法,模拟了单晶铁在一维应变条件下由体心立方（bcc）转变为六角密排（hcp）结构的微观过程. 当应变加载至相变临界值时,hcp相开始均匀形核并沿{011}晶面长大为薄片状体系.弹性常数C₃₁和C₃₂在相变前被逐渐硬化,C₃₃则在相变前出现软化行为;当体系完全相变后,上述各弹性常数显示开始随体积压缩而迅速硬化,温度效应对晶格具有软化作用,可削弱C₃₃的硬化和软化过程;样品在压缩过程可出现孪晶结构,孪晶结构使晶格发生剪切变形.混合相中,hcp相势能比bcc相高,最大剪应力方向与bcc相反向;系统的偏应力与hcp相质量分数近似呈线性关系. 关键词： 结构转变 分子动力学 一维应变     

高压导致纳米TiO2形变的电子显微研究

α-PbO₂相TiO₂高压相具有适宜的带隙能和可见光范围的光催化能力,是一种适用于可见光、高效且环保的光催化材料.本文使用金刚石对顶压砧对锐钛矿纳米球进行加压-卸压处理得到了α-PbO₂相TiO₂高压相.利用透射电子显微镜对比初始样品和卸压样品,观察结果表明晶粒发生了明显形变,高分辨图显示其晶粒中存在大量[100]方向层错和形变孪晶,其中亚微米级晶粒中形成了透镜形片层结构的形变孪晶带;纳米级晶粒中形成了扇形多重形变孪晶.研究表明高压下锐钛矿TiO₂可以发生明显的形变,其形变的微观机制与金属类似,主要为形变孪晶和层错滑移,形变孪晶的形成存在明显的尺寸效应.这些结果为TiO₂高压相变的尺寸效应研究提供了一个新的切入点,同时还为制备孪晶α-PbO₂相TiO₂高压相提供了方法.     

原位中子衍射研究两相NiTi合金的微力学相互作用和相变机理

NiTi合金的形状记忆效应与其微观结构特征密切相关,中子衍射技术可以在力学加载过程中原位观察块体NiTi合金的相变、晶间应变以及孪晶再取向等演化特征．结合两相NiTi合金宏观应力一应变曲线呈现的四种阶段性变形特征,利用原位中子衍射技术对其变形过程中的微观结构演化进行了分析．奥氏体初始体积份额约22％,在低应变硬化阶段,晶面（110）B2和（002）B19,的应变分别突然减小和增大表明出现了应力诱发马氏体相变,奥氏体体积份额迅速减小,产生了（011）II型孪晶;同时初始马氏体也开始发生再取向,随着应变量的增加,开始出现新的{20i}型马氏体孪晶,这种孪晶引起的应变卸载时不能回复．在高应变硬化阶段孪晶变形起主导作用,衍射峰半高宽变化较小;而在应变硬化饱和阶段则以滑移机制为主,大量位错的产生使衍射峰半高宽显著增加．     

应力诱发NiAl单晶马氏体相变的分子动力学模拟

利用嵌入原子势（EAM）,对NiAl单晶在外应力作用下的动态拉伸过程进行了分子动力学模拟.应力-应变曲线分析以及原子构型分析表明外应力诱发NiAl合金发生了马氏体相变,原子结构由B2相转变为L1₀相.通过研究原子构型的演化过程,发现马氏体相变是通过多个{110}孪晶面的扩展和湮灭作用来完成的.同时探讨了马氏体相变的微观机理. 关键词： 马氏体相变 NiAl 分子动力学模拟     

钛酸钡铅纳米晶的结构和Raman光谱研究

以醋酸钡、醋酸铅和钛酸丁酯为原料,醋酸和甲醇为溶剂,采用溶胶-凝胶工艺制备了不同晶粒大小的掺铅(5mol%)钛酸钡(BPT)纳米晶。用XRD、TEM和Raman研究了BPT样品的晶粒大小、结构及其相变特性。结果表明BPT纳米晶最低晶化温度为550℃,高于650℃热处理的纳米晶BPT在常温下为四方相。随着晶粒尺寸的减小,BPT纳米晶由四方相向立方相过渡。     

相变记录介质GaSb薄膜的光学性质、微观结构及其记录性质

本文系统地研究了热致相变对射频磁控溅射的GaSb薄膜光学性质和微观结构的影响.发现在270℃左右具有连续无序网络结构的非晶GaSb薄膜发生相变,转变为具有立方晶系的多晶薄膜,其晶格常数为α_0=0.6095nm,相变后薄膜的吸收减小,GaSb薄膜的光能隙由0.7eV升高为0.94eV.用精密四探针法测量了GaSb薄膜电阻随温度变化的过程.给出了GaSb薄膜的一次写入记录特性,研究了光致晶化记录畴的微结构.     

反铁磁铜氧化合物中的磁致形状记忆

La2-xSrxCuO4(以下称LSCO)是最早发现的高温超导体之一.当x≈0.15时,它具有最高的超导转变温度,Tc=33K.对于x<0.02的轻度掺杂,材料的低温相是反铁磁绝缘体.在室温以上时,层状化合物LSCO晶格具有四方对称性;当冷却样品通过特征温度To,将发生从四方到正交的结构相变.此时,晶体发展出一种被称为孪晶的畴结构,被畴壁分开的相邻区域具有不同的晶轴取向.正交结构的晶格常数a=05339nm,b=0.5422nm,两者相差约1%.为了探求高温超导机理,LSCO曾被广泛深入地研究.由于在超导LSCO中根本不存在41meV反铁磁自…     

晶体相场方法模拟纳米孪晶结构

应用双模晶体相场模型,模拟共格纳米孪晶结构.结果表明:球状晶粒生长成的共格孪晶片层,在共格面上的原子排列有变形,容易出现位错;条状晶粒凝固生长成的共格孪晶界,比用球状晶粒长大生成的共格孪晶界的原子排列整齐.应用晶体相场模型,可以精确计算纳米孪晶带的厚度,设计和控制带内的原子层数,实现人工操纵纳米共格孪晶片层结构,指导实验研究纳米孪晶结构及其与性能的关系.     

Ni51Zr49非晶合金晶化过程的电子显微镜研究

用透射电子显微镜对Ni₅₁Zr₄₉非晶合金的晶化过程进行了研究,发现晶化初期首先从非晶基体上析出的是具有C心单斜点阵的NiZr＇相,a=0.3268nm,b=0.4101nm,c=0.5224nm,β=71.8°。与稳定相NiZr有很明确的取向关系:[100]_NiZr＇∥[100]_NiZr [001]_NiZr＇∥[110]_NiZr。它可以看成是NiZr相的亚稳态或超结构。随温度升高,逐渐转变成NiZr相。温度再高时,在非晶基体上还会析出少量Ni₁₀Zr₇相。晶化初期,无论是NiZr还是NiZr＇相,都是以多次孪晶的形式析出。孪晶有这两种基本形式,一种是以NiZr或NiZr＇的[021]方向为轴的180°孪晶,一种是以NiZr的[001]或NiZr＇的[010]方向为轴的36°旋转孪晶,其它孪晶为这两种孪晶方式的重复与组合。随着温度的升高,孪晶逐渐减少。 关键词：     

锰基高温反铁磁形状记忆合金中马氏体逆相变的表面浮突研究

本文利用原子力显微镜原位研究Mn_79.5Fe_15.6Cu_4.9反铁磁高温形状记忆合金在升降温过程中与马氏体相变相关的表面起伏特征, 同时采用X射线衍射、动态热机械分析等实验检测手段辅助分析其微观组织结构演化, 从纳米尺度分析面心立方–面心四方结构相变及表面浮突产生的物理机理. 实验结果表明: 在升降温过程中观察到帐篷型表面浮突, 由面心立方–面心四方马氏体逆相变产生的, 即母相浮突, 这与通常观测到的马氏体浮突不同; 实验证实面心立方–面心四方马氏体逆相变具有切变特征, 马氏体孪晶的逆向切变是产生帐篷型表面浮突的主要机理; 测得逆孪晶切变的浮突角小于1°, 远小于传统形状记忆合金的表面浮突角值, 这是由于面心立方母相与面心四方马氏体相结构差异较小造成的; 表面浮突随温度变化具有极好的可逆性, 这是马氏体相变晶体学可逆性决定的, 表明该合金具有优良的表面形貌记忆效应.     

多次冲击加载-卸载路径下铁α-ε相变动力学特性研究

采用气炮作为加载手段,结合反向碰撞技术和多台阶三层组合飞片技术,通过精细的样品/窗口波剖面测量,对典型加载-卸载-再加载路径下铁的相变动力学特性进行了研究.观测到一次卸载阶段的多波结构及再加载段的双波结构.获得首次逆相变阈值约为(11.3±0.5) GPa,首次加卸载相变特征时间为30 ns;再加载相变起始压力为10—12 GPa,且随着再加载初始态ε相质量分数降低而降低.实验显示二次相变压力阈值与ε相残余质量分数以及逆相变子相所含孪晶、缺陷相关,同时二次加载相转变速率比首次加载更快.上述结果揭示了多晶铁相变动力学行为与加载路径的强耦合,为相关研究提供了新的视角和实验支撑.     

YBa_2(Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(7-δ)超导体结构相变及其超导电性的研究

我们对YBa_2(Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(7-δ)(0≤x≤0.07)超导体的结构相变与超导电性进行了系统研究。x射线衍射分析表明样品在x≈0.04时存在一个从正交晶到四方晶的结构相变过程,原胞体积随铁的组分增加而变大。R-T曲线测量得到零电阻温度随铁组分的增加迅速下降到液氮温度以下,零电阻温度T_c(O)随x增大而减小且在结构相变点没有突变。微结构分析表明从正交晶到四方晶的相变过程伴随着孪晶现象的消失。     

YBa_2(Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(7-δ)超导体结构相变及其超导电性的研究

我们对YBa_2(Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(7-δ)(0≤x≤0.07)超导体的结构相变与超导电性进行了系统研究。x射线衍射分析表明样品在x≈0.04时存在一个从正交晶到四方晶的结构相变过程,原胞体积随铁的组分增加而变大。R-T曲线测量得到零电阻温度随铁组分的增加迅速下降到液氮温度以下,零电阻温度T_c(O)随x增大而减小且在结构相变点没有突变。微结构分析表明从正交晶到四方晶的相变过程伴随着孪晶现象的消失。     

酯类铁电液晶的相变和构型研究(英文)

：本文对酯类铁电液晶的相变和构型进行了研究和评述。它包括固相 近晶Ｃ,近晶Ｃ 近晶Ａ相变的性质,一级、二级相变的判据,固相 近晶Ｃ相变的临界弛豫,顺式、反式的构型转变和新相分析。     

Sm(CobalFe0.1Cu0.1Zr0.033)6.9高温永磁合金的矫顽力

对Sm(Co_balFe_0.1Cu_0.1Zr_0.033)_6.9合金, 经810℃等温时效后以0.5℃/min逐渐冷却, 在600℃-400℃温度区间淬火, 研究了不同淬火温度下的磁滞回线、磁畴和矫顽力温度系数β. 发现时效600℃淬火后磁滞回线出现台阶状, 说明畴壁中应存在两处钉扎. 随淬火温度的降低, 合金的室温矫顽力显著增加, 磁滞回线的台阶消失. 通过磁畴形貌发现时效600℃淬火后的磁畴接近条形畴, 1:5相中Cu分布相对均匀, 形成的畴壁钉扎较弱, 从而使磁滞回线出现台阶, 决定矫顽力的畴壁钉扎位于两相界面处; 随时效淬火温度的降低, 磁畴逐渐细化, 畴壁1:5相中的畴壁能降低, 形成了较强的内禀钉扎, 并决定材料的矫顽力, 两相界面处的畴壁钉扎被掩盖. 对不同温度淬火合金的高温矫顽力研究表明, 最强的畴壁钉扎位于两相界面处时, 矫顽力随温度升高逐渐增加, 矫顽力出现温度反常现象; 最强的畴壁钉扎位于1:5相中心时, 矫顽力随温度升高逐渐衰减. 当测试温度达到500℃后不同淬火温度样品的矫顽力几乎相同, 此时最强畴壁钉扎均在两相界面处.