Li_(2)MnO_(3 )的高压状态方程和电输运研究

Li_(2)MnO_(3)在室温下金刚石对顶砧中通过同步辐射X射线衍射实验获得了其在高压下的状态方程。高压压缩实验的最高压力为28.00 Gpa。高压同步辐射衍射数据得到的体弹模量为(106.20±4.20)GPa,体弹模量的一阶导数为16.92±1.28。此外,Li_(2)MnO_(3)到21.00 GPa的高压电输运性质表明,Li_(2)MnO_(3)的电阻随压力增大而减小,且呈指数连续变化规律。

高温高压实验及原位测量技术

文中简述了高温高压实验技术及其发展现状,主要涉及高温高压实验装置及高温高压原位实验测量技术两方面内容。重点介绍了:(1)金刚石压腔、大体积压力机、高压釜等静态高压实验技术和动高压实验技术及其特征;(2)拉曼、红外、X-射线衍射及同步辐射等高温高压原位谱学研究;(3)超声波、布利渊散射、核共振非弹性X-射线散射等高压物质弹性波速原位测量技术研究现状及其进展;(4)金刚石压腔、大压力机中高温高压电导率的原位测量技术研究现状及其进展。

硫化铁的两个电导率相关的相变

由于X射线对高级相变和电子相变不够敏感，致使很多物质的相变和新的性质被忽略。对物质电阻的变化进行分析可以很好地弥补这一缺陷。通过金刚石对顶砧上原位电阻测量方法，在0～88．7GPa的压强范围内，在300～443K的温度条件下，基于范德堡法电阻测量原理，对硫化铁的电导率进行了测量。通过对电导率的分析发现，在零压、温度为408K的条件下，硫化铁转变成了NiAs结构相。在34．7GPa和61．3GPa压强处发现了两个新的突变点，为了印证这两处相交的可靠性，分别测量了在不同压强下样品电导率随温度的变化情况。

DAC垫片孔侧壁绝缘程度对电导率测量结果的影响

通过有限元方法,计算了DAC内垫片孔侧壁与样品发生不同程度短路的情况下,范德堡法测量样品电阻率的相对误差.发现垫片孔侧壁与样品短路面积小于20%时,相对误差可以控制在10%以内.而当短路面积超过25%时,相对误差迅速增大.研究中还发现,电极越靠近样品边缘,相对误差越小.

高压电导研究

高压下物质结构和性质会发生很大的改变,电导对于认识压力的作用效应和寻找新的导电材料具有重要意义.高压电导研究所采用的设备主要有金刚石压腔、超高压大腔体装置(大压机)以及高压电导池三种.金刚石压腔可达 550GPa压力;超高压大腔体装置压力一般在 30GPa以下,可以提供较大体积的样品;高压电导池主要进行流体的电导研究,压力在 400MPa以下,有静止和流动两种类型,流动式高压电导池是近年来才发展起来的,其准确方便.文章对目前高压电导的研究进行简单的介绍和分析.

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(Mg0.875,Fe0.125)2SiO4在高温高压环境下(31～35GPa,1 500～3 400K)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15GPa,低于1 200K)条件相比,其激活体积和激活能都明显减小。

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400GPa的超高压力,借助激光加温,还可以加载6 000K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。