高压下纳米锗的状态方程与相变  

Size-induced enhancement of bulk modulus and transition pressure of nanocrystalline Ge

作　　者：王晖[1] 刘金芳[1] 何燕[1] 陈伟[1] 王莺[1] L.Gerward 蒋建中[1] 

机构地区：[1]浙江大学材料科学与工程学系新结构材料实验室,杭州310027 [2]丹麦技术大学物理系

出　　处：《物理学报》2007年第11期6521-6525,共5页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(批准号:50341032;50425102;50601021;50701038;60776014);国家教育部长江学者奖励计划;浙江大学人才引进项目资助的课题.~~

摘　　要：采用同步辐射能量色散X射线衍射技术和金刚石对顶砧高压装置,对晶粒尺寸分别为13,49,100nm的Ge进行了原位高压X射线衍射实验,最高压力为35GPa.所得的体弹性模量分别为112,92,88GPa.可以看出随着晶粒尺寸的减小,其体弹性模量逐渐升高.同时由立方金刚石结构转变为四方白锡结构的相变压力亦随之提高,其值分别为16.4,12.4,11.5GPa.建立了一个描述晶粒尺寸与体弹性模量关系的模型,并用理论公式计算了相变压力随晶粒尺寸的变化.尽管在数值上存在一定的误差,但理论计算结果成功预示了随着晶粒尺寸的减小,体弹性模量和相变压力增加的趋势,与实验结果相一致.　In situ energy dispersive X-ray diffraction measurements with synchrotron radiation source have been performed on nanocrystalline Ge with particle sizes 13,49 and 100 nm by using diamond anvil cell.Whereas the percentage volume collapse at the transition is almost constant,the values of the bulk modulus and transition pressure increase with decreasing particle size.Models are suggested to describe the grain-size dependences of bulk modulus and transition pressure.The trend of the predicted results is consistent with the experimental results while the absolute values are still different from experimental ones.

关 键 词：同步辐射 X射线衍射 体弹性模量 相变 

分 类 号：O521[理学—高压高温物理]