一、百吉帕压力下固态氩的状态方程（论文文献综述）
韩军[1]（2020）在《不饱和金属多碳化物的高压反应研究》文中研究表明碳原子因键合方式的不同会形成不同维度的碳骨架化合物,当碳原子与少量金属元素结合在一起,又会形成各种带有金属独特性质的金属多碳化物。压力作为热力学中的一个基本变量,可以影响材料的微观结构、原子间距、电子自旋态等。高压可以使不饱和碳碳键之间发生聚合,形成饱和度更高的碳骨架化合物。在本文中,我们主要研究了单乙炔钠（NaC2H）、二茂镁（Mg（C5H5）2）、Gd@C82等几种不同类型的不饱和金属多碳化物。主要通过原位拉曼光谱、原位红外光谱、原位X射线衍射、原位交流阻抗谱和离位气相色谱-质谱联用仪等分析测试手段,研究其在高压下的相变、高压结构、电输运性能、聚合压力、反应阈值（聚合时的分子间原子距离）以及聚合产物等。金属乙炔盐的压力诱导聚合（Pressure Induced Polymerization,PIP）是一种新颖的方法,用于合成具有独特结构和性能的金属碳骨架材料。然而,双取代乙炔盐的聚合压力多为25 GPa甚至更高,如此高的压力限制了大规模的合成。因此,我们选用只带一个电荷的单取代乙炔钠进行研究,发现单乙炔钠在7GPa时发生了相变,并在14GPa时聚合,这是迄今为止所报道的乙炔化物聚合反应的最低压力,此时最近邻分子间碳碳距离约为2.9 A,与乙炔钙几乎相同。进一步研究发现PIP过程主要是自由基加成过程。我们的工作揭示了乙炔盐聚合的分子间距离的阈值,并提出了反应机理,为进一步研究乙炔盐的高压化学反应提供了依据。二茂镁是一个典型的具有夹心结构的金属有机化合物。我们研究了二茂镁的PIP过程,发现其在3 GPa时发生一次相变,之后在约为15 GPa时发生非晶化与聚合反应,sp2碳会聚合产生sp3碳。该聚合压力也低于乙炔钙、乙炔锂等常见金属乙炔盐,其聚合反应的可逆性与反应时间密切相关。原位的阻抗谱显示其电导率先降低后升高再降低,这可能与高压下二茂镁的相变和聚合密切相关。Gd@C82是一种典型的内嵌金属富勒烯。本论文研究发现Gd@C82的聚合压力约为13 GPa。衍射结果显示高压下碳笼被破坏但金属原子到30 GPa依然保持有序。阻抗谱显示Gd@C82的电导率在外部压力下不可逆地增加了 103倍。这表明压力可以不可逆地改变金属富勒烯的导电性能。
耿华运,孙毅[2]（2018）在《氢的高压奇异结构与金属化》文中研究表明在极端压缩状态下,氢呈现出丰富的物理及化学变化,其结构与相图揭示了凝聚态物质高压行为的典型特征,在天体物理和新材料研究中有重要应用。本文简要回顾了金属氢概念的提出,以及直至最近几年的研究进展,分析总结了高密度氢研究中的一些核心问题和发展态势。利用密度泛函理论计算和状态方程模型分析,综合探讨了氢在高压下复杂的原子结构、分子氢离解区域附近的复杂行为、金属氢的亚稳定性和可回收性,以及"DAC+冲击"加载方法在金属氢研究中的优势与不足等问题。结果表明:通过快速或缓慢的压力释放回收金属氢的高压相到常压是几乎不可能的;高压下氢的复杂行为给实验和理论研究带来了巨大挑战,特别是离解区域附近理论与理论、实验与实验、以及理论与实验之间的结果都存在巨大差异,暗示当前通用的实验测试方法和常用的多电子理论计算方法还存在很大的改进空间。
郑兴荣,陈海军,高晓红,李继弘,宋小永[3]（2017）在《高压固氩物态方程的量子理论计算》文中进行了进一步梳理基于第一性原理,运用ab initio超分子单、双（三）重激发耦合簇理论（CCSD（T））和aug-cc-pVQZ基矢,精确计算了fcc晶体固氩在最近邻原子间距R=0.200.39nm时的两体、三体和四体结合能,零点振动能及物态方程。结果表明:固氩的多体势对结合能的贡献在高压区域是一正负交叉级数;零点振动能占多体相互总能的比例较小,但不可忽略;在高压区域,只考虑两体势时对固氩的压缩特性表现过硬,加入三体势后与实验结果在60GPa内完全吻合,考虑到四体势后对整个实验区间0114GPa内做出令人满意的描述,且在压强达到114GPa时与实验值相差约3GPa,吻合程度达到97%。最后,通过与密度泛函理论的局域密度近似和广义梯度近似方法比较发现,泛函理论（DFT）只有在50114GPa范围内与实验值符合较好,不如本研究所采用方法适用的压强范围宽。
李继弘,郑兴荣,彭昌宁[4]（2016）在《多体相互作用对固氩物态方程的影响》文中认为采用ab initio自洽场（SCF）HFD方法及原子团簇理论,运用Gamess程序定量地计算了最近邻原子间R=2.40-4.00间高压下fcc晶体固氩的两体、三体结合能及物态方程.对原子势能多体展开式的收敛性和截断性做了分析说明.结果显示,固氩在高压区域,两体势对结合能的影响是正的,而三体势对结合能的影响则是负的.在高压区域,两体势对固氩的结合能贡献了过多的排斥效应,加入三体分量的修正后,理论计算能够较好地解释到80GPa的压强.
胡晓军[5]（2012）在《外地核候选物质的动高压实验研究》文中进行了进一步梳理根据地球物理、地球化学、宇宙化学以及高温高压实验等方面的研究结果,现已证明液态地球外核的主要组分是铁,同时还含有约10wt%的轻元素。尽管轻元素在地核中的含量相对较少,但是它们对许多地球深部的物理、化学和动力学等现象却有着至关重要的影响,例如：液态外地核的冷却速率,固态内地核的生长,外地核的成分对流,地核磁流体发电机的形成与运行机制,核幔边界层的化学反应等。综合各方面研究结果,外地核中候选轻元素的研究范围已缩小至5种：硅（Si）、硫（S）、氧（O）、碳（C）和氢（H）,并且外地核中至少含有两种轻元素。在上述5种轻元素中,外地核究竟含有它们之中的哪些?各自的含量又是多少?这些问题一直为地球物理学家和地球化学家所关注,也是目前地球物理和地球化学学科的前沿研究课题。为了深入探索外地核中轻元素的种类和含量,在国家自然科学基金（项目批准号：41074056）和中央高校基本科研业务费专项资金（项目批准号：20410042）的资助下,以及大量文献调研和理论预估的基础上,本文选取（Fe/FeO/FeS混合物,92.5wt%Fe,2.2wt%O,5.3wt%S）样品作为研究对象,利用二级轻气炮实验设备,对其状态方程、高压声速、高压熔化行为等进行了系统性的研究。并结合已有的Fe90O8S2（90wt%Fe,8wt%O,2wt%S）实验数据,构建了一套完整的、自洽的热力学方法来描述外地核温度和压强环境下的Fe-O-S体系的密度和声速,以此来限定外地核中O元素和S元素的含量。文章的主要研究内容和创新点如下：1.应用六面顶大腔体压机,探索Fe2O3与Fe发生化学反应还原成FeO的温度、压强条件。在压强约2GPa、温度约800°C的条件下,将配置好的高纯Fe2O3、 FeS和Fe粉末压制成致密FeO、FeS和Fe的混合大块体样品,X射线检测表明样品中的Fe3+完全被还原为Fe2+。样品的密度为6.880g/cm3,与体积叠加方法计算的密实样品密度值非常吻合。样品中O的含量为2.2wt%,S的含量为5.3wt%。2.应用二级轻气炮动高压实验装置,借助电探针技术和反向碰撞技术,在73-233Gpa压强范围内测量了Fe92.5O2.2S5.3体系的Hugoniot状态方程,其Hugoniot参数为：C0=3.710（±0.12）km/s、λ=1.610（±0.04）。并且根据已有的Fe、FeO和FeS的Hugoniot实验数据,用可加性法则计算了Fe92.5O2.2S5.3体系的Hugoniot状态方程,计算结果与实验数据一致。说明在冲击波加载过程中,Fe、FeO和FeS之间没有发生可观测的化学反应。3.利用反向碰撞技术和光分析技术,并使用DISAR测量仪器,精确地测量了93-208GPa压强范围内Fe92.5O2.2S5.3体系在冲击压缩状态下的纵波声速和体波声速。与已测的Fe90O8S2和Fe在冲击状态下的声速测量结果进行对比,发现O元素和S元素的加入都能使得Fe的体波声速增大,这进一步确认了O元素和S元素存在于外地核中的可能性。对比分析同时发现,O元素对纯Fe体波声速的影响要大于S元素。4.根据声速测量结果,确定Fe92.5O2.2S5.3体系在164GPa下发生完全熔化,即平衡熔化。根据能量守恒定律,求解得到平衡熔化温度为3500K。以此为参考点,应用Lindemann熔化律外推,得到Fe92.5O2.2S5.3在内外核边界330GPa处的熔化温度为5000K。与已有的实验测量的Fe、Fe-S、Fe-O、Fe-O-S的熔化温度进行比较,发现O元素和S元素对高压下Fe的熔化温度的影响也是不一样的：S元素的含量越多,则纯Fe的熔化温度降低越大。因此在考虑轻元素对Fe的熔化温度的影响时,不仅仅要考虑轻元素的含量,更要考虑轻元素的种类。5.构建了一套自洽的热力学方法来模拟任一温度和压强环境下Fe-O-S体系的状态方程和体波声速。与实测的冲击状态下Fe、Fe90O8S2和Fe92.5O2.2S5.3的状态方程和体波声速比较,模拟计算结果和实测结果相符合,表明计算方法的合理性以及相关热力学参数的准确性。应用此热力学方法计算了一系列Fe-O-S体系在外地核环境下的密度和声速,并与PREM模型提供的外地核的密度和声速数据进行了对比。在误差范围内,Fe92.5O2.2S5.3体系的密度和声速基本能与PREM模型相匹配,而Fe90O0.5S9.5的密度和声速与PREM模型匹配地更好。这意味着外地核中O的含量最多不能超过2.5wt%,而0.5wt%的O的含量可能更准确一些,即表明外地核是贫O的。地球化学研究结果表明,外地核中S元素的含量为2-3wt%；根据亲铁元素的金属-硅酸盐分离实验,地球早期吸积环境是相对还原性的,由此推断地核是贫O富Si的。我们从地球物理学角度独立证明了外地核中O的含量不可能超过2.5wt%,而最可能的值为0.5wt%,因此外地核中可能含有0.5wt%的O元素,2wt%的S元素,和8wt%的Si元素。这个推论与最新的核幔边界元素分异实验所给出的结果非常接近。
辛冰,邹广田[6]（1992）在《百吉帕压力下固态氩的状态方程》文中研究指明利用最新的X光衍射实验数据和Ar原子的弹性散射实验结果,得到了Ar原子间的相互作用和350GPa下的固态氩的状态方程。这个状态方程可以作为超高压力下的压标。在150GPa以上的压标,是目前高压研究中急需的。固态氩既可作为准静水压传压介质,又可作为高压X光衍射中的压标使用。 本文还计算了固态氩的Grüneisen参数、Debye特征温度、定容比热和等温体模量随压力的变化,压力范围为0～150GPa。
二、百吉帕压力下固态氩的状态方程（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、百吉帕压力下固态氩的状态方程（论文提纲范文）
（1）不饱和金属多碳化物的高压反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 常见金属碳化物的结构与性质 |
| 1.2 高压技术与高压科学发展 |
| 1.3 高压下金属碳化物的理论预测与实验进展 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 样品来源 |
| 2.2 高压技术 |
| 2.2.1 高压实验方法 |
| 2.2.2 高温高压技术 |
| 2.3 表征技术 |
| 2.3.1 高压原位拉曼光谱 |
| 2.3.2 高压原位红外吸收光谱 |
| 2.3.3 高压原位X射线衍射 |
| 2.3.4 高压原位交流阻抗谱 |
| 2.3.5 离位气相色谱-质谱分析 |
| 2.4 模拟计算 |
| 第三章 单乙炔钠的高压聚合研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.3 结论 |
| 第四章 二茂镁的高压聚合研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.3 结论 |
| 第五章 Gd@C_(82)的高压聚合研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 结论 |
| 第六章 其它工作 |
| 6.1 新型多孔碳的高压合成 |
| 6.1.1 引言 |
| 6.1.2 结果与讨论 |
| 6.1.3 结论 |
| 6.2 碳化镁的合成研究 |
| 6.2.1 引言 |
| 6.2.2 结果与讨论 |
| 6.2.3 结论 |
| 6.3 高压下不同纳米尺寸α-FeOOH的物相变化研究 |
| 6.3.1 引言 |
| 6.3.2 结果与讨论 |
| 6.3.3 结论 |
| 6.4 展望 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）氢的高压奇异结构与金属化（论文提纲范文）
| 1 氢的高压奇异结构 |
| 2 氢分子的离解与液-液相变 |
| 3 金属氢的低压亚稳定性与可回收性 |
| 4 实验获取高密度氢的可能途径 |
| 5 结论与展望 |
（3）高压固氩物态方程的量子理论计算（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 理论模型与计算方法 |
| 3 计算结果与讨论 |
| 3.1 固氩的基函数 |
| 3.2 固氩的各多体分量对结合能的贡献 |
| 3.3 物态方程 |
| 4 结论 |
（4）多体相互作用对固氩物态方程的影响（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 理论模型与计算方法 |
| 2.1 Aziz半经验两体势函数 |
| 2.2 半经验三体势函数 |
| 2.3 原子势能的多体展开理论 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 两体势、三体势能多体展开式的收敛性与截断性 |
| 3.2 两体势、三体势对结合能的影响 |
| 3.3 物态方程 |
| 4 结论 |
（5）外地核候选物质的动高压实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 地核中候选轻元素种类和含量研究的意义和现状 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 地核中候选轻元素的研究意义 |
| 1.3 确定候选轻元素的约束性条件 |
| 1.4 外地核中候选轻元素研究历史的简介 |
| 1.4.1 对五种可能的候选轻元素的研究结果 |
| 1.4.2 候选轻元素组合体系的研究 |
| 1.4.3 前人研究情况的简介 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 Fe_(92.5)O_(2.2)S_(5.3)样品的Hugoniot线和声速测量原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 样品制备和质量检测 |
| 2.2.1 利用六面顶大腔体压机烧制样品的工艺流程 |
| 2.2.2 对烧结样品的质量检测结果 |
| 2.3 Hugoniot线测量原理 |
| 2.3.1 冲击波守恒关系 |
| 2.3.2 阻滞法(阻抗匹配法)测量原理 |
| 2.4 Hugoniot声速测量原理 |
| 2.4.1 反向碰撞法测量Hugoniot声速原理 |
| 2.4.2 光分析法测量Hugoniot声速原理 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 Fe_(92.5)O_(2.2)S_(5.3)样品Hugoniot线和声速的实验测量及数据处理结果 |
| 3.1 Fe_(92.5)O_(2.2)S_(5.3)样品Hugoniot线的预估 |
| 3.1.1 可加性方法 |
| 3.1.2 预估结果 |
| 3.2 电探针技术：Hugoniot线测量 |
| 3.3 反向碰撞技术：较低压力Hugoniot线及声速测量 |
| 3.4 光分析技术：Hugoniot声速测量 |
| 3.5 高压下O和S对Fe的声速的影响 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 Fe_(92.5)O_(2.2)S_(5.3)混合物的高压熔化线 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冲击压缩状态下Fe_(92.5)O_(2.2)S_(5.3)的平衡熔化温度 |
| 4.2.1 冲击压缩状态下材料发生平衡熔化的判据 |
| 4.2.2 冲击压缩状态下Fe_(92.5)O_(2.2)S_(5.3)平衡熔化温度 |
| 4.3 Fe_(92.5)O_(2.2)S_(5.3)的高压熔化曲线 |
| 4.4 高压下轻元素对纯铁熔化温度的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 外地核温度压强环境下Fe-O-S体系的状态方程、声速及外地核中O、S含量的限定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 外地核的温度剖面 |
| 5.3 任一温度和压强环境下状态方程和声速的计算 |
| 5.4 外地核温度和压强环境下Fe、Fe-O-S体系的密度和声速与PREM模型的比较 |
| 5.4.1 液态Fe和Fe-O-S体系在外地核温压环境下的密度和声速 |
| 5.4.2 外地核温度剖面对Fe-O-S体系密度和声速的影响 |
| 5.4.3 外地核环境下O、S含量各异的Fe-O-S体系的密度和声速 |
| 5.5 外地核中轻元素的种类和含量 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
四、百吉帕压力下固态氩的状态方程（论文参考文献）
- [1]不饱和金属多碳化物的高压反应研究[D]. 韩军. 中国工程物理研究院, 2020(01)
- [2]氢的高压奇异结构与金属化[J]. 耿华运,孙毅. 高压物理学报, 2018(02)
- [3]高压固氩物态方程的量子理论计算[J]. 郑兴荣,陈海军,高晓红,李继弘,宋小永. 高压物理学报, 2017(04)
- [4]多体相互作用对固氩物态方程的影响[J]. 李继弘,郑兴荣,彭昌宁. 四川大学学报(自然科学版), 2016(01)
- [5]外地核候选物质的动高压实验研究[D]. 胡晓军. 武汉理工大学, 2012(11)
- [6]百吉帕压力下固态氩的状态方程[J]. 辛冰,邹广田. 高压物理学报, 1992(04)