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高压下LiAlGeO_4晶体压致非晶化研究

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四川大学学报（工程科学版） 2015年第S1期47卷 171-177页

作者：李春霞彭放雷力胡启威唐明君刘冬琼陈宏洋蒋滨励四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 四川师范大学物理与电子工程学院四川成都610066

在高压下利用金刚石压砧同步辐射X射线衍射装置和高压激光拉曼装置研究高压下LiAlGeO4的压致非晶化过程,压力分别达到29.7和20.3 GPa。实验在高压下首次利用同步辐射和拉曼光谱观察到了LiAlGeO4的非晶化现象,在常温条件下,当压力达到11.... 详细信息

在高压下利用金刚石压砧同步辐射X射线衍射装置和高压激光拉曼装置研究高压下LiAlGeO4的压致非晶化过程,压力分别达到29.7和20.3 GPa。实验在高压下首次利用同步辐射和拉曼光谱观察到了LiAlGeO4的非晶化现象,在常温条件下,当压力达到11.9 GPa时样品开始出现无序化现象,在14.5 GPa高压下达到了完全非晶化,拉曼数据也显示了LiAlGeO4在15 GPa之前已经发生完全非晶化,当压力释放后样品依旧处于非晶状态,这表明LiAlGeO4样品高压下的非晶化是不可逆的;并给出了样品的弹性模量和格林艾森常数。

关键词： LiAlGeO4 压致非晶化同步辐射拉曼光谱

高压下Al_(0.86)Ga_(0.14)N半导体合金“双模”拉曼声子行为研究

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高压物理学报 2017年第5期31卷 521-528页

作者：张雷雷雷力胡启威冯雷豪戚磊蒲梅芳四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065

氮化铝镓(AlxGa_(1-x)N)合金是重要的半导体材料,在发光二极管和紫外探测器等领域都有广阔的应用前景。对高铝成分AlxGa_(1-x)N合金的高压行为研究还较为稀少。利用原位拉曼光谱对高铝成分的AlxGa_(1-x)N合金与本征的GaN和AlN进行了对... 详细信息

氮化铝镓(AlxGa_(1-x)N)合金是重要的半导体材料,在发光二极管和紫外探测器等领域都有广阔的应用前景。对高铝成分AlxGa_(1-x)N合金的高压行为研究还较为稀少。利用原位拉曼光谱对高铝成分的AlxGa_(1-x)N合金与本征的GaN和AlN进行了对比研究。结果表明,Al原子掺杂引起GaN亚晶格的收缩效应与对本征GaN施加外部正压力的作用效果等效,引起AlN亚晶格的拉伸效应与对本征AlN施加外部负压力的作用效果相似。Al原子掺杂引起Al0.86Ga0.14N晶格的收缩效应在晶胞c轴方向上更显著。研究还发现,Al原子掺杂对类AlN拉曼声子振动模高压行为的影响比类GaN更明显。

关键词：氮化铝镓半导体合金高压拉曼散射 “双模”行为负压力

低温拉曼光谱研究β-Bi_2O_3中氧离子晶格的无序行为

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光散射学报 2015年第2期27卷 148-153页

作者：刘冬琼彭放雷力胡启威陈宏洋李春霞贺端威四川大学原子与分子物理研究所成都610064

本文首次应用拉曼光谱技术对β-Bi2O3进行了温度范围为78~300K的拉曼光谱研究,在220K左右,观察到A1^（1）,A1^（2）,A1^（3）,B1几个振动模的半峰宽明显展宽和绝对强度急剧降低的现象。重点讨论了氧离子相关的几个拉曼振动模,指出这种... 详细信息

本文首次应用拉曼光谱技术对β-Bi2O3进行了温度范围为78~300K的拉曼光谱研究,在220K左右,观察到A1^（1）,A1^（2）,A1^（3）,B1几个振动模的半峰宽明显展宽和绝对强度急剧降低的现象。重点讨论了氧离子相关的几个拉曼振动模,指出这种半峰宽展宽的现象是β-Bi2O3内氧离子晶格无序化造成的。借助于理论模型,对氧离子晶格的势能环境进行了理论分析,用半峰宽数据拟合出β-Bi2O3中氧离子无序激活能为0.2eV。

关键词：低温拉曼光谱 Bi2O3 氧离子无序激活能

基于PE型压机中子衍射高温高压组装的优化设计与实验验证

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物理学报 2020年第22期69卷 333-341页

作者：江明全李欣房雷鸣谢雷陈喜平胡启威李强李青泽陈波贺端威四川大学原子与分子物理研究所成都610065 中国工程物理研究院核物理与化学研究所中子物理学重点实验室绵阳621999 广东正信硬质材料技术研发有限公司河源517000

高温高压原位中子衍射探测手段对凝聚态物理、晶体化学、地球物理以及材料科学与工程等领域的研究均有重要的意义.本文基于中国绵阳研究堆(China Mianyang Research Reactor, CMRR)的高压中子衍射谱仪(凤凰)和1500 kN的PE型两面顶压机,... 详细信息

高温高压原位中子衍射探测手段对凝聚态物理、晶体化学、地球物理以及材料科学与工程等领域的研究均有重要的意义.本文基于中国绵阳研究堆(China Mianyang Research Reactor, CMRR)的高压中子衍射谱仪(凤凰)和1500 kN的PE型两面顶压机,设计了一套应用于高温高压原位中子衍射实验的组装,并利用中子衍射技术进行了实验验证及温度、压力标定.通过对组装在高温高压下的流变控制、绝热绝缘性能提高、有效样品体积最大化等方面的优化,获得了11.4 GPa, 1773 K高温高压条件下的中子衍射谱.该组装的成功研制使CMRR高温高压中子衍射平台的指标得到明显提升.同时,对进一步提高PE型两面顶压机高温高压加载条件、扩展PE型压机在高温高压原位中子衍射领域的的应用范围,具有重要的意义.

关键词：原位中子衍射高温高压中国绵阳研究堆

高压固相复分解反应法合成GaN晶体的拉曼散射研究

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光散射学报 2015年第1期27卷 17-23页

作者：尹稳稳姜小东胡启威彭放雷力四川大学原子与分子物理研究所成都610065

高压固相复分解(HPSSM)反应法是一种新型的金属氮化物合成方法。本文对HPSSM法合成的GaN晶体进行了高压、高温和低温原位拉曼散射研究。给出了HPSSM GaN各拉曼振动模的Grüneisen参数以及一阶拉曼频移和拉曼模半峰宽随温度变化的关系。... 详细信息

高压固相复分解(HPSSM)反应法是一种新型的金属氮化物合成方法。本文对HPSSM法合成的GaN晶体进行了高压、高温和低温原位拉曼散射研究。给出了HPSSM GaN各拉曼振动模的Grüneisen参数以及一阶拉曼频移和拉曼模半峰宽随温度变化的关系。通过SCM空间相关模型对常温常压下GaN晶体拉曼光谱拟合,得到其空间关联长度;并利用三声子耦合模型拟合变温拉曼光谱。实验所获得的物理参数同MOCVD GaN的参数进行了比较。

关键词： GaN 高压固相复分解反应高压拉曼光谱高、低温拉曼光谱

固态离子晶体β-K_(0.294)Ga_(1.969)O_(3)的高压与变温拉曼光谱研究

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光谱学与光谱分析 2021年第3期41卷 807-812页

作者：张峰刘珊蒲梅芳唐琦琪吴彬彬李林胡启威夏元华房雷鸣雷力四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

β-镓酸盐(β-gallate)型化合物是一种非常有应用前景的固态离子导体,在储能领域具有重要的应用价值。该类型化合物导电层中往往可以容纳过量的碱金属离子,使得该体系体现出复杂的晶格动力学行为,这也为进一步理解其导电机制带来了困难... 详细信息

β-镓酸盐(β-gallate)型化合物是一种非常有应用前景的固态离子导体,在储能领域具有重要的应用价值。该类型化合物导电层中往往可以容纳过量的碱金属离子,使得该体系体现出复杂的晶格动力学行为,这也为进一步理解其导电机制带来了困难。压力与温度两个参量均可以通过改变原子间的间距而影响材料的结构,在研究材料的动力学过程,尤其在研究离子的扩散过程方面有很大的应用价值。迄今为止,对于温度依赖的β-镓酸盐型化合物的特性研究很少,且尚无β-镓酸盐型结构化合物的高压研究。由于激光拉曼散射技术在研究物质晶格动力学方面的独特优势,尤其压力与温度依赖的拉曼光谱可以提供重要的结构信息,是研究物质晶格动力学行为的有效实验手段。使用大腔体静高压技术成功合成了一种新型的β-镓酸盐型K_(0.294)Ga_(1.969)O_(3)(KGO)晶体,利用扫描电镜、能谱对晶体进行了表征,通过单晶X射线衍射对其晶体结构进行了解析,并与β-Ga_(2)O_(3)的晶体结构进行了对比分析。利用高压和变温拉曼光谱研究了KGO导电层中无序碱金属离子的晶格动力学行为。研究发现,由尖晶石层与疏松的离子导电层交替排列而成的β-镓酸盐型KGO晶体结构在压力23.3 GPa条件下仍可保持稳定;由于振动模式不同,高频拉曼模与低频拉曼模的压力系数存在着显著差异,并表现出显著的对压力诱导非谐性。在约300℃,KGO中K^(+)发生热激活,表现在与碱金属K^(+)运动相关的低频拉曼模的强度迅速增加,而与Ga-O多面体相关的高频振动模强度增加缓慢,与此同时,K^(+)在沿着导电平面的方向上发生了无序扩散过程。研究结果将有助于深入地理解β-镓酸盐型结构化合物的导电机制,而且对于实现β-镓酸盐型化合物精确的计算控制和掺杂尤为重要。

关键词：拉曼光谱单晶X射线衍射高温高压离子晶体

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人工翡翠的高温高压合成及表征

高压物理学报 2015年第4期29卷 241-247页

作者：胡艺贺端威胡启威刘方明刘银娟王永坤张瑜四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 四川大学教育部高能密度物理重点实验室四川成都610065

模拟天然翡翠成矿原理,采用优化的合成工艺,在高温高压下将非晶质的翡翠成分粉末转化为晶态翡翠,部分合成翡翠的质地温润细腻、色泽均匀,具有高档翡翠的品质。X射线衍射(XRD)物相分析和扫描电镜(SEM)显微分析结果表明:合成样品结晶矿物... 详细信息

模拟天然翡翠成矿原理,采用优化的合成工艺,在高温高压下将非晶质的翡翠成分粉末转化为晶态翡翠,部分合成翡翠的质地温润细腻、色泽均匀,具有高档翡翠的品质。X射线衍射(XRD)物相分析和扫描电镜(SEM)显微分析结果表明:合成样品结晶矿物为硬玉,且结晶程度较好,晶粒细密,编织致密有序。拉曼光谱显示,合成翡翠的拉曼特征峰位与天然翡翠一致,且谱线尖锐,表明其结晶程度高。合成翡翠的硬度、密度和热稳定性等常规宝玉石参数也与天然翡翠接近。研究发现,在实验所采用的温度、压力范围内,温度对合成翡翠晶粒的生长和编织情况有很大的影响。

关键词：人工翡翠高温高压拉曼光谱编织结构

Exploring the compression behavior of HP-BiNbO_4 under high pressure

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Chinese Physics B 2017年第11期26卷 389-392页

作者：刘银娟张佳威贺端威许超胡启威戚磊梁阿坤 Institute of Atomic and Molecular Physics Sichuan University Key Laboratory of High Energy Density Physics and Technology of Ministry of Education Sichuan University

In the present work, a third form, the so-called HP-BiNbO4 synthesized at high pressure and high temperature is investigated with the in-situ angle-dispersive x-ray diffraction（ADXRD） measurements under high pressure. We explore the compression behavior and phase stability of HP-BiNbO4. The structure of HP-BiNbO4 is first determined. The x-ray diffraction data reveal that the structure HP-BiNbO4 is stable under pressures up to 24.1 GPa. The ADXRD data yield a bulk modulus Ko = 185（7） GPa with a pressure derivative Ko＇= 2.9（0.8）. Furthermore, the data are compared with those of other ABO4 compounds. The results show that the bulk modulus of HP-BiNbO4（about 185 GPa） is slightly higher than that of tetragonal BiVO4 and significantly greater than those of the tungstates and molybdates.

关键词： high pressure BiNbO4 x-ray diffraction bulk modulus

如何将理论知识与生产实践及科研前沿相结合——以晶体硅太阳电池在《半导体物理学》教学中的应用为例

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大学物理实验 2024年第2期37卷 121-124页

作者：任先培凌芳胡启威四川轻化工大学物理与电子工程学院四川自贡643000

大多《半导体物理学》教材对于基础理论在生产实践与科研前沿中的应用缺乏介绍,教师如果严格按照教材内容授课,则不利于培养学生分析和解决实际问题的能力。鉴于此,本文以晶体硅太阳电池为例,阐述如何在《半导体物理学》教学过程中穿插... 详细信息

大多《半导体物理学》教材对于基础理论在生产实践与科研前沿中的应用缺乏介绍,教师如果严格按照教材内容授课,则不利于培养学生分析和解决实际问题的能力。鉴于此,本文以晶体硅太阳电池为例,阐述如何在《半导体物理学》教学过程中穿插介绍基础理论在生产实践与科研前沿中的应用,以期激发学生学习兴趣,提高学习的热情与主动性,从而提高课程教学效果。

关键词：半导体物理学课程教学生产实践科研前沿