硫族元素硒和碲的高压物性研究

论文摘要

本论文通过高压拉曼光谱、同步辐射角散X射线衍射以及能散X射线衍射等多种实验方法对硫族元素硒和碲的高压结构相变以及其它物性的变化进行了系统的研究。利用高压拉曼光谱和角散同步辐射X射线衍射研究,对无定形硒的压致结晶以及结构相变进行了研究,首次给出了无定形压致结晶的拉曼光谱证据,确定了无定形硒压致结晶后的晶体结构。利用近红外830 nm激光作为激发光源,首次获得无定形硒的压致共振拉曼光谱,确定了该共振行为的本质是无定形硒的一个由二面角本征缺陷的浅能级在压力调谐下与入射光共振,得到了该缺陷浅能级随压力变化的规律。利用高压拉曼光谱及角散同步辐射实验技术,系统的研究了六角晶体硒的高压相变机制。分析了拉曼峰强以及拉曼频移的变化与结构相变间的关系。利用激光加热及能散同步辐射原位测量实验技术和高压下快速淬火技术,从10GPa和1600K下熔态碲获得了碲在室温高压下的非晶相,并进一步研究了其压致结晶化;利用高压同步辐射实验技术得到了碲在压力高达90GPa的等温状态方程。

论文目录

• 论文提要
• 第一章 绪论
• 1.1 高压物理概述
• 1.1.1 高压物理简介及其研究意义
• 1.1.2 静高压装置
• 1.2 原位高压同步辐射X 光衍射技术
• 1.2.1 同步辐射实验技术
• 1.2.2 X 射线衍射原理
• 1.2.3 高压下的同步辐射能量色散粉末衍射
• 1.3 原位高压拉曼光谱技术
• 1.3.1 拉曼光谱发展简史
• 1.3.2 拉曼散射原理
• 1.4 硒和碲的高压研究现状
• 1.5 论文的选题目的和意义
• 1.6 本论文各部分的主要内容
• 第二章 无定形硒的压致结晶与结构相变
• 2.1 实验方法
• 2.2 无定形硒压致结晶变化前的拉曼光谱
• 2.3 无定形硒压致结晶变化的拉曼光谱证据
• 2.4 无定形硒压致结晶变化后的结构相变
• 2.5 无定形硒高压同步辐射角散X 射线衍射
• 2.6 对无定形硒衍射数据的RIETVELD 精修
• 2.7 本章小结
• 第三章 无定形硒的压致共振拉曼效应
• 3.1 共振拉曼散射简介
• 3.1.1 共振拉曼散射原理
• 3.1.2 共振拉曼散射研究的意义
• 3.2 无定形硒的缺陷态
• 3.2.1 具有负关联能的价转换对配位缺陷
• 3.2.2 二面角畸变引起的本征缺陷
• 3.3 实验方法
• 3.4 无定形硒的压致共振拉曼光谱
• 3.5 本章小结
• 第四章 六角晶体硒的高压相变研究
• 4.1 实验方法
• 4.2 六角晶体硒的高压角散同步辐射X 射线衍射
• 4.3 六角晶体硒的高压拉曼光谱
• 4.4 本章小结
• 第五章 碲的高温高压同步辐射研究及其等温状态方程
• 5.1 激光加热技术简介
• 5.2 碲的高温高压同步辐射研究
• 5.3 碲的等温状态方程
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的文章
• 致谢
• 作者简历
• 摘要
• Abstract