機(jī)械合金化Fe-Cu體系和高溫熔體的EXAFS研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文機(jī)械合金化FeCu體系和高溫熔體的EXAFS研究姓名：閆文盛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：劉文漢韋世強(qiáng)2003.1.1!旦型蘭墊查查蘭墮主蘭些蘭蘭———————————————一合金相分離出來，生成fcc結(jié)構(gòu)的cu相；EⅪ～Fs和M6ssbauer譜結(jié)果定量地表明Fesocu20合金中Fe原子的局域環(huán)境結(jié)構(gòu)已與bcc結(jié)構(gòu)a—Fe的基本相同，分離為bcc結(jié)構(gòu)Fe和fcc結(jié)構(gòu)Cu兩種物相。以上結(jié)果表

2、明，球磨形成的Fe80Cu20合金具有較高的熱穩(wěn)定性。2熔體Ga、Sb、lⅡSb的局域結(jié)構(gòu)研究原位ExAFs研究金屬Oa從液氮溫度(78K)至熔化后的373K之間的局域結(jié)構(gòu)變化。ExAFs結(jié)果定量地表明：在熔化前(300K)，Ga原子的最近鄰配位殼層中的配位原子和鍵長(N=l，R。=244A；N=6，Rj=275A)與78K(N=1，Rj2243A；N26，R=27lA)的相近。這表明在固態(tài)樣品Ga(300K)中，Ga原子的局域結(jié)構(gòu)沒有

3、發(fā)生明顯變化。在熔化后(305K)，在液態(tài)Ga樣品中，平均距離瑪=292A，N298，o=19A(為結(jié)構(gòu)無序o。與熱無序oT之和)，第一配位層中的Ga原子分布在離平衡距離凡較寬的△R值范圍內(nèi)。相對(duì)固態(tài)樣品，鍵長增加了02A左右，配位數(shù)多2—3個(gè)原子，不存在R243A的短Ga。Ga鍵。在固一液相變性過程中，提出Ga原子的近鄰配位由扭曲的體心立方配位(配位數(shù)7)漸過渡到正交四方配位(配位數(shù)10)的結(jié)構(gòu)。高溫原位ExAFS研究半金屬Sb在室溫

4、至1058K溫度之間Sb原子的局域結(jié)構(gòu)變化。反蒙特卡羅方法擬合Sb樣品的ExAFS函數(shù)kz(k)的結(jié)果表明，在熔化前(893K)，Sb樣品的第一近鄰配位的第一次殼層中的鍵長和配位數(shù)(290A，27)與Sb(298K)的(289A，31)相近，但第二次殼層中的鍵長和配位數(shù)(340A，4O)較Sb(298K)的(336A，3o)都有所增加，這可能是熱無序度的增加減弱了其第二次殼層的共價(jià)鍵力，甚至有少部分共價(jià)鍵斷裂。在熔化后(913K)，sb

5、的第一近鄰配位的第一次殼層的鍵長仍為290A，但其配位數(shù)從固態(tài)時(shí)的3O降為15，說明鍵力較強(qiáng)的共價(jià)鍵已有50％左右被打破：其第二次殼層的鍵長由336A增加到350A，其配位數(shù)由3O增大到75，說明較弱的共價(jià)鍵基本斷裂：sb原子的第一近鄰配位殼層的配位數(shù)由固態(tài)的6O增加到熔態(tài)的90。這些結(jié)果表明，半金屬Sb熔化后，Sb原子最近鄰的第二次配位殼層中的sbsb共價(jià)鍵全部被破壞，配位數(shù)增加了3，是決定sb由半金屬轉(zhuǎn)化為金屬的關(guān)鍵因素。高溫原位E