六面頂壓機超聲測量及DAC加載下鈰的高壓相變研究.pdf

1、本文工作主要包括兩方面的研究內容:六面頂壓機靜水壓加載條件下的壓力標定技術和典型f電子過渡金屬鈰的室溫Υ-α相變規(guī)律。
　　六面頂壓機是一種多項砧的大腔體高壓加載設備。傳統(tǒng)的六面頂高壓超聲實驗采用的是固體傳壓介質，其非靜水壓性對聲速的測量結果會帶來一定影響。即使在近年文獻報道的固液混合傳壓壓腔超聲測量系統(tǒng)里，高壓腔內的壓力也只采用兩至三個金屬相變點標定，在較大的壓力范圍內的壓力標定只能靠外推或內插。對少數定標壓力點的擬合，受單個數

2、據點測量誤差影響較大，由此建立的壓力標定曲線的置信度不高。有鑒于此，本文通過單晶材料的高壓聲速測量，結合高壓Brillouin散射數據，探索了六面頂壓機在靜水壓加載條件下的精密壓力標定技術。
　　鈰是一種典型的f電子過渡金屬元素。由于f電子的重要作用，它與重錒系元素的高壓相變與壓縮性質有很多相似之處。又由于沒有放射性與化學毒性，它被認為是研究重錒系元素高壓性質的理想模擬材料。目前，對鈰的高壓相圖研究還有很多爭議，尤其是各種復雜的相

3、界位置和相態(tài)結構還有待進一步厘清。利用同步輻射X射線角散衍射技術和DAC靜高壓加載技術，本文進一步研究了鈰的Υ-α相變規(guī)律。
　　主要研究結果如下:
　　1.通過對單晶MgO的高壓聲速測量，結合高壓Brillouin散射數據，對靜水壓加載條件下六面頂壓機高壓腔中的壓力進行了多點系統(tǒng)標定，建立了新的大腔體壓機超聲測量壓力標定技術。相比傳統(tǒng)壓力標定方法中僅采用2～3個標定壓力點的做法，該技術在統(tǒng)計上更加可靠。結合對LY12鋁的高

4、壓聲速測量，進一步驗證了本文所提出的壓力標定方法的合理性。
　　研究過程中還編制了示波器信號自動同步采集程序。將六面頂壓機的運行曲線與采樣點記錄的時間精度控制在了2秒以內，遠好于此前人工操作記錄的時間精度。另外對超聲信號在不同反射面的畸變規(guī)律也進行了分析探討。
　　2.通過對弱衍射信號的甄別，結合信號變化的規(guī)律，發(fā)現鈰存在一種新的高壓）Υ相（Υ'相）。室溫下，Υ鈰在0.69 GPa的時候已經有發(fā)生Υ-α相變的跡象了。隨著壓力