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纳米钨在高压下的物理力学行为与尺寸效应研究

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高压物理学报 2024年第3期38卷 29-36页

作者：赵康林王齐明张友君蒋刚彭放李延春四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 中国科学院高能物理研究所北京100049

探究尺寸效应对材料高压物性的影响规律有助于开发具有新颖或者改良特性的新材料。采用金刚石对顶砧结合同步辐射X射线衍射技术,研究了平均晶粒尺寸分别为30和65 nm的多晶钨粉在高压下的静态压缩行为。通过分析每个压力点下X射线衍射图... 详细信息

探究尺寸效应对材料高压物性的影响规律有助于开发具有新颖或者改良特性的新材料。采用金刚石对顶砧结合同步辐射X射线衍射技术,研究了平均晶粒尺寸分别为30和65 nm的多晶钨粉在高压下的静态压缩行为。通过分析每个压力点下X射线衍射图谱的峰位和半高宽等,得到了纳米金属钨在高压下的晶胞体积、晶粒尺寸和微观应变等。通过拟合三阶Birch-Murnaghan方程,得到了30和65 nm钨的体弹模量,分别为257(7)GPa和343(8)GPa。结合前人的研究结果发现,当晶粒尺寸从微米降低至10 nm,钨的屈服强度逐渐增大,10 nm钨的屈服强度较微米晶样品的屈服强度提高了3.5倍;体弹模量呈现先增大后减小的趋势,30 nm钨的体弹模量较65 nm钨减小了25%。

关键词：状态方程屈服强度体弹模量高压纳米晶体

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Zn_2SnO_4纳米线高压下的相变研究

高压物理学报 2009年第5期23卷 327-331页

作者：沈希沈俊游淑洁杨留响唐玲云李延春刘景杨华周维亚靳常青解思深禹日成兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室北京100190 中国科学院高能物理研究所北京100039

利用金刚石对顶压砧(DAC)对具有反尖晶石结构的透明导体氧化物Zn2SnO4(ZTO)纳米线进行了原位高压同步辐射角散X射线衍射(ADXRD)研究。结果发现:在压力为12.9GPa附近,晶体的对称性降低,并发生晶体结构相变,产生中间过渡相;当压力为32.7GP... 详细信息

利用金刚石对顶压砧(DAC)对具有反尖晶石结构的透明导体氧化物Zn2SnO4(ZTO)纳米线进行了原位高压同步辐射角散X射线衍射(ADXRD)研究。结果发现:在压力为12.9GPa附近,晶体的对称性降低,并发生晶体结构相变,产生中间过渡相;当压力为32.7GPa时,发生高压相变,形成高压相。在样品加压前后,纳米线的形貌发生了很大的变化。通过Birch-Murnaghan方程,拟合得到B′0=4时的体弹模量B0=(168.6±9.7)GPa。

关键词： Zn2SnO4(ZTO) 反尖晶石结构角散X射线衍射体弹模量

Mn3Zn0．8Ni0．2N的高压同步辐射研究

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高压物理学报 2012年第6期26卷 617-620页

作者：胡靖宇孙莹王聪赵清张思佳张庆华李延春刘景靳常青禹日成北京理工大学理学院物理系北京100081 中国科学院物理研究所北京100190 北京航空航天大学理学院凝聚态物理与材料物理研究中心北京100083 中国科学院高能物理研究所国家同步辐射实验室北京100039

利用金刚石对顶压砧,对钙钛矿型金属锰化物Mn3Zn0.8Ni0.2N进行了原位高压同步辐射角散X射线衍射研究。研究表明,在0～29.9GPa的压力区间内,样品没有发生结构相变,因而在该压力下样品的物性变化并非由结构相变所导致。卸压以后,样品的特... 详细信息

利用金刚石对顶压砧,对钙钛矿型金属锰化物Mn3Zn0.8Ni0.2N进行了原位高压同步辐射角散X射线衍射研究。研究表明,在0～29.9GPa的压力区间内,样品没有发生结构相变,因而在该压力下样品的物性变化并非由结构相变所导致。卸压以后,样品的特征峰都回到了初始位置。通过Birch-Murnaghan方程,拟合得到了样品的体弹模量为86.5GPa。

关键词：反钙钛矿结构高压同步辐射体弹模量

Cd_(1-x)Zn_xTe在高压下的电学性质、状态方程与相变

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高压物理学报 2000年第4期14卷 269-272页

作者：鲍忠兴褚君浩柳翠霞刘克岳王金义中国科学院物理研究所中国科学院国际材料物理中心辽宁沈阳110015 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室华北光电研究所

在金刚石压砧装置上 ,采用电阻和电容测量方法研究了Cd1-xZnxTe(x =0 .0 4 )在室温下、17GPa内的电阻、电容与压力的关系。实验结果表明 ,它在 3 1GPa左右和 5GPa左右发生了两次电子结构相变 ,而在 3 1GPa以上和 5 7GPa左右发生了两次... 详细信息

在金刚石压砧装置上 ,采用电阻和电容测量方法研究了Cd1-xZnxTe(x =0 .0 4 )在室温下、17GPa内的电阻、电容与压力的关系。实验结果表明 ,它在 3 1GPa左右和 5GPa左右发生了两次电子结构相变 ,而在 3 1GPa以上和 5 7GPa左右发生了两次晶体结构相变。同时 ,还在活塞圆筒测量装置上研究了Cd1-xZnxTe(x =0 .0 4 )在室温下、4 5GPa内的p V关系。实验结果表明它在3 8GPa左右发生了相变。本工作还给出了它在相变前后的状态方程 ,以及它的Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ参数γ0 、体弹模量B0 与B0 的压力导数B0 ′。

关键词：电阻电容电学性质状态方程相变高压三元化合物半导体体弹模量 Gruneisen参数

高压下硫化钙的弹性和热力学性质的第一性原理计算

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计算物理 2017年第4期34卷 468-474页

作者：牛兴平孙兆楼安阳工学院数理学院河南安阳455000

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法结合准谐德拜模型研究Na Cl结构的Ca S在高压下的弹性和热力学性质.计算得到的零温零压下的晶格常数、体弹模量与实验值符合得很好.弹性常数和弹性模量随着压强的增大而增大.压强对体弹... 详细信息

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法结合准谐德拜模型研究Na Cl结构的Ca S在高压下的弹性和热力学性质.计算得到的零温零压下的晶格常数、体弹模量与实验值符合得很好.弹性常数和弹性模量随着压强的增大而增大.压强对体弹模量和热膨胀系数的影响大于温度的影响.热容随压强的升高而降低,在高温下热容接近于Dulong-Petit极限.通过求解Gibbs自由能计算得到B1结构和B2结构Ca S的相变压为36.61 GPa.

关键词：第一性原理弹性性质体弹模量热力学性质

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钨酸锆制备与高压下的相变研究

高压物理学报 2015年第1期29卷 59-62页

作者：陈喜平房雷鸣孙光爱彭放陈波贺端威刘景中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621999 四川大学原子与分子物理研究所四川成都610064 中国科学院高能物理研究所北京100039

采用固相烧结法制备了纯度较高的钨酸锆(ZrW2O8)粉体,并利用金刚石对顶压砧(DAC)对其进行了原位高压同步辐射X射线衍射研究。结果表明:在常温下,压力0.27GPa附近,晶体的对称性降低,并发生α-ZrW2O8向γ-ZrW2O8晶体结构相变;压力3.81GPa... 详细信息

采用固相烧结法制备了纯度较高的钨酸锆(ZrW2O8)粉体,并利用金刚石对顶压砧(DAC)对其进行了原位高压同步辐射X射线衍射研究。结果表明:在常温下,压力0.27GPa附近,晶体的对称性降低,并发生α-ZrW2O8向γ-ZrW2O8晶体结构相变;压力3.81GPa附近,γ-ZrW2O8完全转变为非晶相。通过拟合得到α-ZrW2O8的体弹模量B=(40.0±3.8)GPa,γ-ZrW2O8的体弹模量B=(37.0±3.0)GPa。

关键词：钨酸锆(ZrW2O8) 负热膨胀高压相变同步辐射体弹模量

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材料力学性能的微观模型(英文)

物理学进展 2014年第4期34卷 191-201页

作者：徐波田永君燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室

过去几十年里,人们一直努力在固体材料的宏观力学性能及其微观参数间建立起直接的关联。这篇综述文章介绍了我们在这方面取得的一些进展。以化学键键长、离子性、有效成键价电子数等原子尺度上的微观参数为基础,我们建立了固体材料的硬... 详细信息

过去几十年里,人们一直努力在固体材料的宏观力学性能及其微观参数间建立起直接的关联。这篇综述文章介绍了我们在这方面取得的一些进展。以化学键键长、离子性、有效成键价电子数等原子尺度上的微观参数为基础,我们建立了固体材料的硬度、拉伸强度及体弹模量的微观模型。通过这些简单的模型,我们可以对材料的相关力学性能进行较为准确的评估。更为重要的是,这些模型可以帮助我们在微观尺度上认识控制材料力学性能的重要参数。结合现阶段的晶体设计方法,这些模型为搜寻新型超硬材料、高强度材料、低压缩材料提供了强有力的预估手段。

关键词：力学性能微观模型硬度拉伸强度体弹模量

元素Si和C对AlCo_2Ti晶体结构的理论研究

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安徽师范大学学报（自然科学版） 2009年第3期32卷 225-229页

作者：付宏志滕敏洛阳师范学院物理与电子信息学院河南洛阳471022 河南司法警官职业学院河南郑州450002

用广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法研究了元素Si和C对AlCo2Ti晶体构的电子结构影响.,我们分别对杂质元素Si和C替代晶体AlCo2Ti中的Ti(1/2,1/2,1/2)位进行了对比研究.同时,对杂质元素Si和C对晶体AlCo2Ti的晶格常数、体... 详细信息

用广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法研究了元素Si和C对AlCo2Ti晶体构的电子结构影响.,我们分别对杂质元素Si和C替代晶体AlCo2Ti中的Ti(1/2,1/2,1/2)位进行了对比研究.同时,对杂质元素Si和C对晶体AlCo2Ti的晶格常数、体弹模量和原子之间的化学键产生的作用进行了探讨.

关键词：广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法态密度费米能级 Hume—Rothery晶体体弹模量

用第一性原理研究Co_2Ti_(1-x)M_xAl(x=0,1/4;M=C,Zr)晶体的电子结构

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四川师范大学学报（自然科学版） 2008年第3期31卷 320-324页

作者：付宏志冯建武高涛洛阳师范学院物理系河南洛阳 471022 四川大学原子分子物理研究所四川成都 610065

用广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法研究了晶体Co2Ti1-xMxA l(x=0,1/4;M=C,Zr)的电子结构.为了更好的了解杂质元素对晶体A lCo2Ti结构的影响,对杂质元素M(M=C,Zr)替代晶体A lCo2Ti中的Ti(1/2,1/2,1/2)位进行了对比研究.... 详细信息

用广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法研究了晶体Co2Ti1-xMxA l(x=0,1/4;M=C,Zr)的电子结构.为了更好的了解杂质元素对晶体A lCo2Ti结构的影响,对杂质元素M(M=C,Zr)替代晶体A lCo2Ti中的Ti(1/2,1/2,1/2)位进行了对比研究.同时,对杂质元素M(M=C,Zr)对晶体A lCo2Ti的晶格常数、体弹模量和原子之间的化学键产生的作用进行了探讨.

关键词：平面波方法态密度费米能级 Hume-Rothery晶体体弹模量