高溫高壓下（Mg，F(xiàn)e）SiO-,3-和Al-,2-O-,3-的物性研究.pdf

1、西南交通大學(xué)博士學(xué)位論文高溫高壓下（Mg，F(xiàn)e）SiO和AlO的物性研究姓名：何林申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：經(jīng)福謙20081101第1I頁西南交通大學(xué)博士學(xué)位論文Lett，3(2004)L04616】。同時(shí)，利用這個(gè)新的Hiigoniot狀態(tài)方程參數(shù)還重新計(jì)算了過去測(cè)量的五個(gè)壓力點(diǎn)的Hiigoniot聲速數(shù)據(jù)[ChinPhysLett，16(1999)695]。基于以上總共八個(gè)壓力點(diǎn)的Hiigoniot縱波聲速

2、數(shù)據(jù)，構(gòu)建了Hiigoniot聲速和沖擊壓力的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在沖擊壓力約為64GPa處，出現(xiàn)了一個(gè)幅度約為21％的縱波聲速正躍變；在約83GPa處，出現(xiàn)了一個(gè)幅度約為23％的縱波聲速負(fù)躍變。2)進(jìn)一步的分析表明，第一個(gè)聲速間斷可歸功于(Mgo92，F(xiàn)eo08)Si03從頑火輝石相(低壓相)到斜方晶系鈣鈦礦相(高壓相)的相變。此結(jié)果與先前多位作者對(duì)頑火輝石樣品的Hiigoniot線測(cè)量的分析結(jié)果相一致。第二個(gè)聲速間斷可能源于(Mgo92

3、，F(xiàn)eo08)Si03鈣鈦礦相從斜方結(jié)構(gòu)到正方結(jié)構(gòu)相變時(shí)伴隨的氧原子亞晶格熔化所導(dǎo)致的材料強(qiáng)度軟化。此種材料強(qiáng)度軟化現(xiàn)象是我們首次從沖擊波實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到的。另外，由于該軟化區(qū)的壓力大體上與地震學(xué)觀測(cè)到在下地幔約1700km到2300km深度范圍的地震波低速帶位置所處的壓力環(huán)境一致，所以這個(gè)強(qiáng)度軟化相變可能是該地震波低速帶形成的一個(gè)主要起因。3)基于密度泛函理論框架下的第一性原理平面波超軟贗勢(shì)方法，結(jié)合局域密度近似(LDA)，計(jì)算了A120

4、3理想晶體的三個(gè)結(jié)構(gòu)相(corundum相、Rh203(II)J(H及Cair03相)在220GPa壓力范圍內(nèi)的電子能帶結(jié)構(gòu)，給出了三個(gè)結(jié)構(gòu)相的能隙隨壓力變化關(guān)系。結(jié)果表明，(i)在從corundum相向Rh203(Ⅱ)相轉(zhuǎn)變時(shí)其能隙減小約78％，在從Rh203(II)相向Cair03相轉(zhuǎn)變時(shí)其能隙降低約l820％；(ii)在Cair03相區(qū)，能隙隨壓力減小很緩慢，但在comndum并HRh203(II)相區(qū)的能隙隨壓力則呈快速增加。進(jìn)