基于ErH2合成ErB2的实验研究

以氢化铒(ErH2)和硼(B)粉为原料,结合球磨工艺,在常压和温度为700,750,800℃的烧结条件下合成ErB2样品。采用粉末X射线衍射(XRD)和Rietveld精修对样品分别进行物相分析和相含量计算,研究温度和硼补偿量对ErB2产率的影响。结果表明:烧结温度为700℃时,ErH2与B反应得到的ErB2产率仅为43%;烧结温度为800℃时,产物中出现杂质相ErB4,ErB2产率为81%;烧结温度为750℃时,ErB2产率最高,为83%。750℃下,不同硼补偿量ErH2+(2+x)B(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)中,x=0.2时的ErB2产率最高,为88%。

氢化铒高温高压下的弹性及热力学性质

利用第一性原理平面波赝势密度泛函理论,并结合准谐德拜模型,计算了立方萤石结构ErH2在不同温度和压强下的体积、热膨胀系数、体弹模量和等体热容等弹性性质及热力学性质。在温度高于1 100 K的条件下,计算出的等体热容趋近于Dulong-Petit极限。得到了绝对零度、零压强下ErH2的该结构的晶格常数为0.523 2 nm,与实验值0.523 0 nm非常接近。由不同的原胞体积得出了该体系的单点能与原胞体积的关系的数据;从计算出的高压下的弹性常数,根据立方晶系的力学稳定性条件,推断出立方萤石结构ErH2的相变压力约为20 GPa。

关于ErH_2弹性性质及热力学性质的第一性原理研究

利用第一性原理平面波赝势密度泛函理论并结合准谐德拜模型计算了立方萤石结构ErH_2在不同温度和压强下的弹性性质及热力学性质,在高温条件下,计算出的等体热容C_v趋近于Dulong-Petit极限.得到了绝对零度,零压强下立方萤石结构ErH_2的晶格常数为0.5232 nm,与实验值0.5230 nm非常接近;同时,还由不同的原胞体积计算出了该体系的E-V数据;从计算出的高压下的弹性常数,根据立方晶系的力学稳定性条件,推断出立方萤石结构ErH_2的相变压力约为20 GPa,为高压条件下,关于ErH_2结构的进一步实验研究提供了有效的理论参考值.