非晶硒压致多形态转变的实验研究

《非晶硒压致多形态转变的实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据国内图书分类号：TGl39+．8国际图书分类号：538．9西南交通大学研究生学位论文密级：公开非晶硒压致多形态转变的实验研究年级三QQ』∑玺姓名缸笪申请学位级别王堂蝗±专业挝挝堂指导教师送盟明熬拯二O一四年十月万方数据ClassifiedIndex：TGl39+．8U．D．C：538．9SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationlIIIIIIIIIIIIIIIIUIY2816457EXPERIMENTALSTUDYONTHEPRESSUl之E—INDUCEDPOIjYrAMORPHICTRANSITIO

2、NOFAMORPHOUSSELENIUMGrade：2008Candidate：ZhuHeAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpeciality：MaterialsScienceSupervisor：Prof．ShimingHongOct．2014万方数据西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

3、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1，保密口，在年解密后适用本授权书2．不保密吼适用本授权书(请在以上方框内打“√”)(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：佰丫y指导教师签名：形川日期：加f妒年，z月砂日日期：&历／中年，02月烈日万方数据西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论

4、文的主要创新点如下：(1)研究了急冷法制备的非晶硒块体材料在O．5．5．5GPa压力范围内的热稳定性。在大压机上直接测量样品温度，发现在O．5．2．2GPa范围，非晶硒的晶化温度随压力增加而明显增加；而在2．2．5．5GPa范围，晶化温度基本保持不变。这种现象过去未见报道，且难以用现有理论模型来解释。我们提出非晶硒在不同的压力范围可能存在不同的晶化机制，这可能归因于压力引起的非晶硒的多形态转变。(参见论文第2章)(2)在六面项大腔体压机上开展了室温高压下非晶硒的声速测量。采用两种不同的组装方式，分别研究了非晶硒在4．5GPa和4．8GPa范围内的压缩行为。发现非晶硒的横

5、波和纵波的走时以及声速随压力变化的曲线存在相似的拐点，并通过统计检验判断这些拐点的压力值都在2．0．2．5GPa范围，这种现象尚未见报道。进而根据Bircl卜MumaghaIl状态方程由迭代计算推导了非晶硒的压力．体积关系，所得压缩曲线与文献中采用同步辐射X射线成像技术获得的数据符合得很好。实验结果支持了非晶硒存在压致多形态转变的可能性。(参见论文第3章)(3)采用金刚石压砧技术开展了非晶硒的高压原位拉曼光谱测量。发现拉曼特征峰250cmo的频移随压力呈线性变化，而相对强度则在2．5GPa处急剧减弱，与文献报道的结果一致。该压力点与前两项工作中非晶硒的晶化温度和声速随压

6、力变化的拐点非常吻合，因此我们从新的视角提出非晶硒在相应压力下可能发生了近程结构改变，认为这是由压力导致的非晶多形态转变的特征之一。(参见论文第4章)(4)利用快速增压装置配合Bridgman压砧，调查了非晶硒在相关压力范围内的电阻变化趋势以及快压过程中样品的热行为，取得一些定性的结果，为了解非晶硒在高压下的电学和热学性质提供了新的参考信息。(参见论文第5章)学位论文作者签名：佰V了日期：20tt眸，≥月≯1，日万方数据西南交通大学博士研究生学位论文第1页摘要非晶硒是典型的单质非晶态材料，在半导体器件、光电技术、医疗技术等方面具有重要的应用价值。非晶硒所具有的亚稳性以及

7、独特的链和环结构的复杂性，使其成为研究非晶态物质在压力作用下的行为和物性的模型体系。尽管Bridgman在早期研究非晶硒的压缩行为时就提出可能存在“第三类转变”(thethirdkindoftmnsifion)，但至今未能被证实或澄清。自从发现非晶态冰中存在压力诱导的非晶多形态转变以来，非晶多形态转变相继在许多物质中被发现，极大地扩展和加深了人们对非晶态物质的认识。但关于不同的非晶态硒之间存在多形态转变的实验证据还未见报道。研究者们较多地关注10GPa以上非晶硒的由压力诱导的非晶．晶体的转变以及更高压力下的结构转变，而对非晶硒在压致晶化转