【摘 要】
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利用金刚石对顶砧(DAC)高压装置与同步辐射X射线角散和Raman散射技术相结合,本论文研究了不同介质在高压下的传压性质的静水压特性,开展了链式简单铜氧化物Li2CuO2和过渡金属
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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利用金刚石对顶砧(DAC)高压装置与同步辐射X射线角散和Raman散射技术相结合,本论文研究了不同介质在高压下的传压性质的静水压特性,开展了链式简单铜氧化物Li2CuO2和过渡金属氧化物Ti2O3在高压下的结构和物性研究。主要研究内容包括:
(一)设计搭建了金刚石对项砧(DAC)简易低温充气装置。此装置利用低温液态气体作为冷却剂,在DAC压腔中充入沸点略高的传压气体,并通过调节对顶砧间的距离控制样品的相对移动,提高了低温充气实验成功率。应用此装置在DAC中充入惰性气体Ar,有效提高了压腔中压力的均匀性,改善了高压Raman实验中由压力梯度导致的信号宽化和信噪比降低。
(二)利用固相反应烧结的方法合成了链式简单铜氧化物Li2CuO2,并利用金刚石对顶砧(DAC)高压技术与同步辐射角散X射线衍射、Raman散射相结合的方法,研究了Li2CuO2在高压下结构性质的演化。Li2CuO2在5.4-28.8GPa的压力范围内发生了压致结构相变,由低压下的正交结构转变成为单斜结构,Cu2+的配位数由低压时的4配位增加到6配位。在10.1GPa时体积塌缩达到7％,结构相变导致Li2CuO2的电阻降低,体积模量由(78.2±3.1)GPa增大到(107.4±3.3)GPa。
(三)利用金刚石对顶砧(DAC)与同步辐射X射线衍射相结合的方法研究了刚玉结构倍半氧化物Ti2O3高压下的结构稳定性；得到2.5GPa到21.6GPa之间Ti2O3的体积模量B0=201.2±8.4GPa。利用Ar作为传压介质进行的高压Raman散射实验观察到29.9GPa以上出现了新的振动峰。新出现的振动峰频率对压力更敏感,表明高压下Ti2O3确实存在一个相变。
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