铁的高压电学及结构相变研究

论文摘要

本论文的工作主要包括高压电学研究装置的设计,并利用该实验装置对铁进行了常温下的高压电阻测量,对铁进行了X射线衍射分析。使用在DAC砧面上布置金属引线和磁控溅射及光刻的方法在DAC砧面上集成四点电极两种方法,进行了细铁丝（75um）的高压电学研究:结果表明样品在14.3GPa发生相变,电阻发生明显的变化,样品电阻在14.3-17.3GPa过程增加,19.0GPa开始减小。我们认为在18GPa左右相变结束,样品中的α相铁已全部转变成ε相,这与我们后面讨论的用X射线衍射分析得到的结果很符合。利用原位高压X射线衍射技术对铁粉进行了α相到ε相的研究,最高压力为25GPa。衍射谱表明,样品在13.7GPa时开始相变,在18GPa时结束相变。通过对不同压力点样品的晶面间距的计算和相变后结构参数的指标化,拟合了铁的晶格常数-压力关系及状态方程,并计算得到了bcc相和hcp相零压下的体弹性模量B0及其一阶压力导数B0?。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 金属铁的高压研究进展
• 1.3 铁的结构特性
• 1.4 立论依据及论文介绍
• 第二章 高压实验技术
• 2.1 高压物理概述
• 2.2 金刚石对顶砧（DAC）超高压实验技术
• 2.3 压力的标定
• 2.4 固体物态方程
• 第三章 高压电学性质的研究
• 3.1 金属导电的影响因素
• 3.1.1 金属导电的物理本质
• 3.1.2 影响金属导电性的因素
• 3.1.3 铁磁材料的电导率分析
• 3.2 高压电学的研究方法及研究概况
• 3.3 金刚石对顶砧表面电极的制备
• 3.4 铁的高压电学性质的测量
• 第四章 高压 X 射线衍射研究
• 4.1 高压X 射线粉末衍射原理
• 4.2 X 射线衍射实验原理及系统
• 4.3 粉末铁的高压 X 射线衍射研究及分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 致谢