相变机制论文-刘军

相变机制论文-刘军

导读:本文包含了相变机制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:Ag_2S,纳米尺度相变,一级固-固相变,原位加热

相变机制论文文献综述

刘军[1](2019)在《硫化银的相变机制与形状记忆效应研究》一文中研究指出随着材料加工技术的不断进步,器件中材料的尺寸不断下降。当材料尺寸减小到纳米尺度,材料的物理化学性质将发生明显变化。相变作为材料的一种重要特性,受到人们的广泛关注。目前,人们已认识到纳米材料的相变点将随着尺寸的减小而降低,但关于纳米材料的相变过程以及相变相关的性质变化规律的研究工作尚不完善,而这也成为了制约纳米材料应用的重要因素。本论文利用球差校正透射电子显微镜(TEM)、球差校正扫描透射电子显微镜(STEM)及原位加热样品杆系统等设备,对Ag2S在纳米尺度下的相变行为及相变引起的形状变化规律进行了研究。具体研究内容与成果如下:1.首次直接证实了快离子导体β-Ag2S中的Ag原子在6(b),12(d)和24(h)叁类间隙均有分布。本文首先利用湿化学法合成了高质量的Ag2S纳米颗粒,随后利用球差校正STEM,表征了 α-Ag2S和β-Ag2S的相界面。进而基于α-Ag2S结构及两相共格关系,确定了 β-Ag2S中S原子位置。之后,通过对比[100]β、[110]β、[210]β、和[111]β等β相低指数带轴的球差校正HAADF像与QSTEM软件模拟的对应带轴下不同间隙占位组合的HAADF像,对Ag占位进行了定性分析。结果证实β-Ag2S的Ag原子在6(b),12(d)和24(h)间隙均有分布。最后,考察了温度对β-Ag2S中Ag原子占位的影响,结果表明在实验允许的温度范围内(低于300℃),Ag原子占位未发生明显变化。2.首次报道了 一种具有形状记忆的半导体,首次发现了一种本征双程形状记忆效应,并实现了对其形状的准调控。分析Ag2S纳米线截面样品、不受约束的Ag2S纳米线样品及Ag2S多晶截面样品在快速升降温相变循环中高温相与低温相不同变体的对应关系,我们发现:Ag2S在单斜-BCC(有序-无序)快速升降温相变循环中,通过记住低温相最短的轴实现了形状记忆。分析研究表明,这一现象是由Ag2S高温相中进行较为缓慢的Ag均匀化过程所主导的。通过改变高温相的保温时间,我们实现了对最短轴位置的准调控从而实现形状准调控。3.直观揭示了曲面对表面相变的促进作用。通过对纳米颗粒表面相变行为的定量表征,我们发现Ag2S纳米颗粒亦发生预相变,然而无序相的厚度偏离传统理解的与温度呈对数关系。且Ag2S纳米颗粒的相关长度明显高于块体表面。对比不同尺寸Ag2S纳米颗粒的相同指数表面的预相变行为,发现较小纳米颗粒的相变起始温度低于较大纳米颗粒。且在相同温度下,较小纳米颗粒表面高温相的厚度始终厚于较大纳米颗粒。考虑到表面和形状的影响,我们从相变自发进行的吉布斯自由能平衡关系出发,建立了纳米颗粒相变过程的热力学模型。基于该模型我们得到了和实验结果一致的结论。最后,通过对纳米线的升温无序化相变的表征及对应模型分析,我们研究了非均匀形貌样品中的相变过程。由于纳米线尖端等效曲率较大,纳米线的相变往往从尖端开始,该结果与纳米颗粒中的实验结论相一致。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-27)

段煜,罗学兵,张云,张文,冯卫[2](2019)在《金属Ce的电子结构与γ-α相变机制:理论模型的发展及借助角分辨光电子能谱的实验研究进展》一文中研究指出含f电子的镧系和锕系元素是元素周期表中最复杂的成员,他们常常表现出奇异的物理特性。其中最简单而具代表性的就是金属Ce的γ-α相变,该相变不仅晶体结构保持面心立方(fcc)不变,而且伴随有约15%的体积塌缩和磁性变化(γ-Ce为遵循Curie-Weiss定理的顺磁体,而α-Ce具有Pauli顺磁性)。多年来,大量理论和实验研究都致力于理解这一奇特相变的微观机制,理论上曾提出了叁种解释该相变的模型,包括跃迁模型(Promotional model)、类Mott转变模型和Kondo模型。其中跃迁模型已因与实验结果不符而被摈弃,而类Mott转变模型主要强调f-f电子的相互作用在相变过程中的变化,Kondo模型则强调相变过程中4f电子与传导电子间相互作用的变化,此二者都在不断发展,至今仍无定论。目前学界基本认同Ce的γ-α相变的奇特性与其特殊电子结构有关。Ce的外层电子结构为4f15d16s2,其中4f电子在实空间是局域,但其能级与价带的5d和6s电子能级的能量接近,造就了4f电子的局域-巡游双重特性,故外界环境的微小变化可能会大大改变Ce的电子结构,进而影响其宏观物理性质。如今,分子束外延技术(MBE)的应用实现了高质量Ce单晶薄膜的制备,结合先进的角分辨光电子能谱(ARPES)可以对Ce的电子结构进行直接观察,便于探究Ce的γ-α相变过程中4f电子的行为,并以此进一步探讨其相变微观机制。此外,Kondo模型具有光电子能谱(PES)可见的特征,且在单杂质安德森模型(SIAM)框架下采用相关计算方法(GS、LDA+U、DMFT等)对Ce的PES特征的理论解释也已较成功地实现,因此Kondo模型逐渐成为目前较为流行的Ce的γ-α相变机制。本文首先简要回顾了Ce的γ-α同构相变的三个主要理论模型,即跃迁模型(Promotional model)、类Mott转变模型和Kondo模型的物理图像及部分实验证据;然后介绍了高质量Ce单晶薄膜的制备方法,并重点分析总结近年来对Ce单晶薄膜在ARPES方面的重要研究成果,主要包括:(1) Ce薄膜的室温能带结构及可能的表面态;(2)与波矢k关联的4f电子与传导电子的杂化;(3) 4f电子与传导电子的杂化随温度的演化。大部分ARPES结果都为描述Ce的γ-α相变的Kondo模型提供了实验佐证。(本文来源于《材料导报》期刊2019年19期)

谭伟,何宏平,王焰[3](2018)在《相变产物的结晶取向与叁维形貌对钛铁矿-赤铁矿固溶体相变机制的制约》一文中研究指出火成岩中的铁钛氧化物在缓慢的降温过程中会经历强烈的亚固相再平衡作用,包括氧化物与共生的硅酸盐矿物之间的阳离子再平衡,共生氧化物之间的阳离子再平衡以及氧化物内部(晶内)的阳离子再平衡。钛铁矿(FeTiO_3)和赤铁矿(Fe_2O_3)在高温条件(大于650°C)下能够以异价类质同像置换的方式2Fe~(3+)→(本文来源于《2018年全国矿物科学与工程学术会议论文摘要文集》期刊2018-07-06)

郭爽[4](2018)在《碲基硫属化合物薄膜相变机制的光谱学研究》一文中研究指出近十余年来,相变随机存储器(PCRAM)以其高存储密度、高速、低成本、低功耗,以及可扩展性等诸多优势,已成为下一代非易失性存储器最具竞争力的替代者之一。由于相变材料的物理特性直接决定了相变存储器的性能极限,因此对于相变材料的研究成为相变存储器领域的核心。目前,对于Ge-Sb-Te、Sb-Te和Ge-Te叁大碲基硫属相变材料体系的掺杂改性研究已取得了重大进展,但同时也遇到了巨大的挑战,此时,不可继续盲目对硫属相变材料进行掺杂改性,而需要深入研究其内在相变机制。目前对于该材料体系性质的研究主要集中于电学和热学领域,而研究反映材料相变前后电子能带结构变化的光学常数、光学带宽、电子跃迁等光学性质,以及材料内部原子成键结构,对于分析掺杂前后硫属化合物的相变机制及进一步改善材料性能而言是至关重要的。此外,对样品材料的处理方法主要是采用电脉冲加热或快速热退火,使材料在纳秒级时间内结晶,因而使得对材料相变过程中具体的结构转变研究成为一大难题。为了实现硫属化合物材料动态相变机制的研究,同时填补该材料体系在光学性质研究领域的空缺,本论文通过拉曼散射光谱、紫外-近红外透射光谱、椭圆偏振光谱等光谱学手段配合缓慢加热升温技术,获得了硫属化合物相变过程中晶格振动、电子能带结构以及电子跃迁等信息。无损的光谱学手段的提出也为硫属化合物动态相变机制的研究提供了更加新颖有效的途径。本论文的主要创新性成果包括以下几点:1.研究了不同W浓度掺杂对Ge2Sb2Te5薄膜相变行为的影响。详细分析了不同掺杂组分的Wx(Ge2Sb2Te5)1-x(x=0、0.03、0.07和0.11)薄膜从非晶态到晶态的相变机制。通过原位变温电阻测量获得了Wx(Ge2Sb2Te5)1-x材料晶态和非晶态的薄膜电阻,以及各组分薄膜的结晶温度。通过变温拉曼散射光谱实验(300-720K),详细分析了不同W浓度掺杂的Ge2Sb2Te5薄膜从非晶态到晶态(面心立方/六方结构)的结晶机制。研究发现,相比于未掺杂的Ge2Sb2Te5薄膜,Wx(Ge2Sb2Te5)1-x薄膜存在一个稳定的面心立方结构,更好的非晶态热稳定性和更高的十年数据保持力。掺W后,相变薄膜性能提高的根本原因是W原子在晶格中替位Sb或空位所导致的晶体结构有序度降低,并抑制薄膜的结晶。此外,采用变温椭圆偏振光谱实验(210-660 K)研究了不同W掺杂浓度对Ge2Sb2Te5薄膜相变行为的影响。通过使用Tauc-Lorentz和Drude介质色散模型拟合实验所得的椭圆偏振光谱来评估薄膜材料的介电函数。对相变薄膜光学带宽和部分光谱权重积分分析结果揭示了材料光学性质与局部结构变化的相互关系。相变过程中材料能带的窄化和电子跃迁的增强与薄膜材料结构有序度的增加,以及化学键从共价键到共振键的转变有关。2.研究了N掺杂对Ge Te相变薄膜晶格结构、带尾局域态、介电函数,以及电子能带结构的影响。详细讨论了Nx(Ge Te)1-x(x=0、0.08、0.12和0.18)相变薄膜的动态结晶过程和N元素在相变过程中存在形式的演变。通过对比分析Nx(Ge Te)1-x相变薄膜在快速热退火前后的拉曼散射光谱,获得结晶前后材料内部化学成键的变化规律。通过紫外-近红外透射光谱实验及变温椭圆偏振光谱实验(210-660 K)系统研究了Nx(Ge Te)1-x相变薄膜的带尾局域态、介电函数和电子能带结构随温度及N掺杂浓度的演变关系。由带尾局域态扩展引起的Urbach带尾吸收能量的增大可以归因于N掺杂导致的薄膜内部结构缺陷的增多,该现象产生的根本原因是N原子与Ge原子成键,形成氮化物。通过讨论薄膜样品带间跃迁能量以及表面形貌随温度升高的异常行为,详细分析了相变薄膜的动态结晶过程和N元素在相变过程中存在形式的演变,即薄膜结晶前氮化物分离并抑制Ge Te的结晶,这对于进一步研究Nx(Ge Te)1-x基数据存储设备的可靠性和寿命具有重要意义。3.研究了温度和W掺杂浓度对Sb2Te相变薄膜的光学特性、电学结构及微结构的影响。提出在Wx(Sb2Te)1-x(x=0、0.03、0.05和0.08)相变薄膜的非晶态与六方结构之间存在一个中间过渡结晶态。通过分析Wx(Sb2Te)1-x薄膜材料的变温X射线衍射光谱(300-600 K)、拉曼散射光谱(210-620 K),以及椭圆偏振光谱(210-620 K),研究了温度和W掺杂浓度对Sb2Te相变薄膜的光学特性、电学结构及微结构的影响。根据升温过程中X射线衍射峰、拉曼散射声子模式和复介电函数的变化可知,Wx(Sb2Te)1-x薄膜在非晶态与六方结构之间存在一个中间过渡结晶态,该中间过渡态是由晶态Sb和Te组成的混合晶体。根据晶态薄膜所对应的复介电函数和部分光谱权重积分随温度的演变行为,可以得出中间过渡结晶态存在这一结论。此外,六方结构Sb2Te复介电函数的实验和理论结果高度一致,这表明文中所提出的第一性原理计算方法可以用来定性分析与Sb2Te类似的多层结构材料。4.研究了Si掺杂对Sb2Te薄膜相变行为的影响。详细讨论了Six(Sb2Te)1-x(x=0、0.25、0.28和0.33)薄膜的光学性质以及晶体结构随温度的变化,可知Si的引入加速了Sb2Te薄膜六方结构的形成。采用变温拉曼散射光谱以及变温椭圆偏振光谱实验方法(210-620 K),通过分析材料光学性质和晶体结构随温度以及Si掺杂浓度的变化,系统地研究了Si掺杂对Sb2Te薄膜相变行为的影响。通过分析材料拉曼声子模式和复介电函数随温度的变化,可以得出Sb2Te、Si0.25(Sb2Te)0.75、Si0.28(Sb2Te)0.72和Si0.33(Sb2Te)0.67薄膜的中间过渡结晶态存在的温度区间分别约为150 K、120 K、90 K和0 K。该结论也可从相变薄膜材料电子带间跃迁能量和部分光谱权重积分随温度的变化中得到。材料的中间结晶态是处于非晶态和六方结构之间的过渡态,对于Si0.33(Sb2Te)0.67薄膜来说,中间结晶态消失,该现象的产生是由于Si的引入加速了六方结构的形成。这表明在结晶过程中出现Sb和Te相分离的可能性随着Si浓度的增大而逐渐减小。通过Si掺杂,Sb2Te的结晶行为得到优化,这有助于提高材料的数据保持力和热稳定性,该性能对于相变材料来说是十分重要的。根据实验结果,从光学角度定性解释了Six(Sb2Te)1-x基相变存储器件数据保持力增强的根本原因。(本文来源于《华东师范大学》期刊2018-05-01)

刘宗昌,计云萍[5](2018)在《珠光体转变中原子的位移及相变机制》一文中研究指出研究过冷奥氏体转变为珠光体时原子的位移方式具有重要理论价值。以往认为,珠光体领域的长大依靠原子在奥氏体中的体扩散进行。新理论认为珠光体团的形核-长大是原子以界面扩散为主进行的相变。共析铁素体和共析渗碳体两相与母相奥氏体的相界面具有半共格,存在台阶,两相依靠共享台阶而长大。原子沿着阶面和台面的相界面扩散,每次位移距离为一个原子间距。珠光体团的迅速长大是界面扩散、两相的协同竞争长大机制。珠光体中的铁素体、渗碳体共析共生,共享台阶,是奥氏体"一分为二"的过程,不存在领先相。(本文来源于《热处理技术与装备》期刊2018年02期)

潘峰[6](2016)在《离子束诱导微纳物质相变机制研究立项报告》一文中研究指出以准一维碳纳米管、半导体硅纳米线为基础,通过不同荷能粒子束与准一维纳米管、半导体硅纳米线和固体纳米薄膜材料作用过程及相变和性能研究,揭示荷能粒子束与纳米结构作用过程及诱导相变机制,诠释荷能粒子作用下纳米材料中的一些新现象、新规律和新性能,获得具有特殊性能的碳基和硅基新型准一维纳米材料;揭示纳米材料加工、材料结构和性能的荷能粒子束调控的基本原理和粒子束驱动成形的规律,建立利用荷能粒子束在纳米尺度内对材料结构进行精确调控的技术;建立荷能粒子作用下微纳结构物质的辐照损伤理论模型、固体纳米结构的形成理论。利用粒子束技术可控构建具有潜在重要应用前景的2~3种碳基和硅基新型准一维功能纳米线,实现对功能纳米结构的精细调控。(本文来源于《科技创新导报》期刊2016年18期)

韩静,孙甲鹏,方亮[7](2016)在《单晶硅的纳米力学响应及其相变机制》一文中研究指出硅在大规模集成电路、MEMS/NEMS、半导体工业中具有不可替代作用,但是目前对硅的塑性变形及其相变机制的理解远未成熟.采用大规模分子动力学模拟研究(100)面的单晶硅在球形金刚石压头纳米压入过程中的纳米力学响应、相变过程和相分布规律.结果表明:在弹性变形阶段载荷-压深曲线与Hertz接触理论预测结果相吻合.两者的分离点准确地预示了塑性变形的发生.金刚石结构的Si-I相向体心结构的BCT5相转变导致了单晶硅初始的塑性变形.初始形成的BCT5相在次表面形成了一个倒置的金字塔形结构.Si-II相的形成则稍微滞后一些.在较大的载荷下BCT5在压入面上形成一个四重对称的图案分布.相对于小压头条件下大的BCT5相区,大压头更有利于SiII相的发展.卸载后生成的高压Si-II相和BCT5相全部转变为非晶硅.研究结果确认了单晶硅纳米压入中BCT5相的存在;揭示了单晶硅塑性变形的相变机理,即Si-I转变为BCT5和Si-II相;并强调了Si-I相向BCT5相转变对于单晶硅塑性变形的重要作用.(本文来源于《摩擦学学报》期刊2016年05期)

崔苑苑,陈兰丽,严六明,任清华,施思齐[8](2015)在《VO_2相变机制和掺杂改性的第一性原理研究进展》一文中研究指出VO2具有"半导体—金属"相变特性,能够随温度变化自动调节近红外光透射率和电阻,在热开关、光学传感器、信息存储器件、智能窗以及非制冷焦平面探测器等方面具有广阔的应用前景,是一种备受关注的热致变色材料。首先,通过简要介绍VO2基本物理化学性质及相变原理的实验研究现状,着重综述了基于密度泛函理论的第一性原理计算在VO2相变机制研究中的最新进展,即VO2的相变是Peierls和Mott相变机理相耦合的结果。其次,围绕能带调控,分金属元素和非金属元素两大类,综述了第一性原理计算在VO2掺杂改性中的应用。再次,指出了当前研究中存在的争议,即不同第一性原理计算方法得到的计算结果差别很大,因此在选择计算方法的类型时需要十分谨慎。最后展望了第一性原理计算在VO2材料研究中的应用前景。(本文来源于《自然杂志》期刊2015年04期)

樊少娟[9](2015)在《正电子湮没技术对金属绝缘体转变相关的材料相变机制及物理特性的研究》一文中研究指出材料的金属绝缘体转变的研究,是目前凝聚态物理及材料科学研究的热点之一。利用相变过程中产生的特殊的物理化学现象设计具有优异性能的功能材料是应用领域的一个有效途径,但是关于这些新奇现象的解释以及相变机制是该领域需要迫切解决的问题之一。正电子湮没技术能够将核物理与核技术结合起来并应用于固体物理与材料领域研究,包括正电子实验探测技术和正电子理论计算。其最大的特点就是对材料的结构相变和原子尺度的缺陷极为敏感,在半导体材料表面及界面、聚合物、凝聚态物理等领域中显示出其独特的特性。与通常的微观结构分析如STM、SEM、TEM等技术相比,正电子湮没技术不仅可以提供缺陷的尺寸信息、相变信息,而且可以提供缺陷随深度分布的信息,能够深入的分析材料的电子结构以及正电子湮没处的化学环境等,弥补了其他微观探测技术的不足,具有不可替代性。所以,相对其他研究方法,本课题拟采用正电子实验探测与理论计算相结合,系统研究与金属绝缘体转变以及结构相变相关的材料与微观电子结构及缺陷的内在关联,有其独特之处。这将有助于从原子层次上解决目前国际上在金属绝缘体转变方面存在的一些争论。本博士论文取得的主要研究成果如下:1)利用正电子湮没寿命谱与变温多普勒展宽谱实验并结合正电子寿命计算得到了NiS材料中的主要缺陷类型,结合电子结构、态密度、缺陷形成能的第一性原理计算讨论了NiS的金属绝缘体转变机制、带隙类型,以及缺陷对该相变的影响。本研究利用固态反应法成功制备了不同化学比的α-NiS样品。材料中的主要缺陷类型为Ni单空位,随着Ni比分的降低,Ni单空位浓度越大,无论是在低温相还是在高温相,Ni单空位都能捕获正电子,且缺陷形成能计算结果与正电子实验结果符合很好。电子结构的第一性原理赝势计算表明,降温过程中,α-NiS由顺磁金属态转变为反铁磁非金属态,是由Hubbard作用能与自旋有序共同作用导致材料的非金属性行为,该相变应属于Mott-Heisenberg转变。通过对态密度详细的分析表明,该相变具有Charge-transfer相变的特征。此外,在α-NiS中,Ni单空位的存在会破坏材料的自旋有序性,从而影响带隙的打开,宏观上会影响材料的相变温度,当Ni空位浓度越大,破坏程度越严重,相变温度越低,Ni空位浓度大到一定程度时,自旋有序性严重破坏,导致材料不再发生金属绝缘体转变。2)利用变温的多普勒展宽谱实验,结合XRD、DSC、热电性能测试以及电子结构、态密度的第一性原理计算探索了Cu含量的变化对Cu2-xSe化合物结构相变规律及热电性的影响,为提高材料热电性能提供了理论依据。本研究利用高温熔融反应法制备了不同化学比的Cu2-xSe化合物。材料相变温度随着Cu含量的增加而升高。变温符合多普勒结果表明Cu含量的缺失并没有导致材料低温相缺陷的增加,而是在低温相中部分形成了局域高温相结构,导致结构相变所需要的能量降低,从而降低了相变温度。高温相无序结构对声子的散射是热导降低的主要因素。材料中所含的无序分布的Cu+含量越多,使得材料内部的无序度增加,晶格结构更加复杂,从而可以有效的增加声子间的散射,导致材料的热导率比较低,因而具有较高的热电值。Cu含量的缺失引起了高温相更大的缺陷浓度,缺陷作为声子散射的中心,虽然缺陷的增多可以增加声子散射从而降低热导,但同时降低了高温相无序排布的Cu+离子含量,因此缺陷的引入并没有提高材料高温相的热电性能。此外,CDB谱得到的Cu3d电子的主要能量分布在3.3-4.1eV,该结果与理论计算的Cu3d电子结构、态密度具有一定的可比性,Cu3d电子态密度越高,正电子与Cu3d电子湮没比例越大。3)利用慢正电子束结合XRD、XPS等实验以及缺陷形成能计算,讨论了影响V02金属绝缘体转变的主要缺陷类型以及缺陷对带隙的影响,并对该方法制备的样品稳定性作了一定的探究,对深入理解VO2相变机制以及基于V02器械的优化具有重要的意义。本研究利用脉冲激光沉积法(PLD)成功制备了不同氧压的具有稳定结构的低温M相V02薄膜。正电子慢束结果结合缺陷形成能计算表明,V空位浓度不依赖于氧压的变化,而氧压的变化更可能导致与氧相关的缺陷(O填隙或氧空位)浓度和类型的变化。高氧压下更可能的缺陷类型为O填隙,而低氧压下更可能的缺陷类型为O空位。缺陷作为相变过程中初始的成核位,促进了转变的发生。点缺陷的存在导致材料中电子或空穴的局域,从而影响了能带结构。此外,缺陷对VO2的应用有双重作用,缺陷浓度的增加虽然降低了转变的起始温度及相变温度,但同时高低温相电阻变化的量级也随之降低,这对VO2的应用是不利的。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2015-05-06)

吴晓琳,史剑,符显珠,孙蓉[10](2015)在《硫酸钠水合物在网络微区域中的相变机制(英文)》一文中研究指出水合盐作为一种固-液相变材料因具有高的能量储存密度而备受关注。然而,其过冷和相分离的缺陷限制了它的应用。为了解决过冷及相分离问题,文章提出了采用在硫酸钠饱和溶液中原位聚合的方法制备硅胶。根据实验结果,硅胶中饱和硫酸钠水溶液的潜热为238.1 J/g,相变温度为30℃。通过添加这种添加剂,它可以在亚热带春夏季时期承受长达五个月以上的冷热循环。通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱检测发现,实验制备的硅胶是无定型结构,并有一些小的晶体分布其中。实验推断,硅胶的添加提供了一种多孔结构,有助于硫酸钠水合盐晶体的生长,因此,它可以抑制过冷和相分离的发生。(本文来源于《集成技术》期刊2015年01期)

相变机制论文开题报告

(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:

含f电子的镧系和锕系元素是元素周期表中最复杂的成员,他们常常表现出奇异的物理特性。其中最简单而具代表性的就是金属Ce的γ-α相变,该相变不仅晶体结构保持面心立方(fcc)不变,而且伴随有约15%的体积塌缩和磁性变化(γ-Ce为遵循Curie-Weiss定理的顺磁体,而α-Ce具有Pauli顺磁性)。多年来,大量理论和实验研究都致力于理解这一奇特相变的微观机制,理论上曾提出了叁种解释该相变的模型,包括跃迁模型(Promotional model)、类Mott转变模型和Kondo模型。其中跃迁模型已因与实验结果不符而被摈弃,而类Mott转变模型主要强调f-f电子的相互作用在相变过程中的变化,Kondo模型则强调相变过程中4f电子与传导电子间相互作用的变化,此二者都在不断发展,至今仍无定论。目前学界基本认同Ce的γ-α相变的奇特性与其特殊电子结构有关。Ce的外层电子结构为4f15d16s2,其中4f电子在实空间是局域,但其能级与价带的5d和6s电子能级的能量接近,造就了4f电子的局域-巡游双重特性,故外界环境的微小变化可能会大大改变Ce的电子结构,进而影响其宏观物理性质。如今,分子束外延技术(MBE)的应用实现了高质量Ce单晶薄膜的制备,结合先进的角分辨光电子能谱(ARPES)可以对Ce的电子结构进行直接观察,便于探究Ce的γ-α相变过程中4f电子的行为,并以此进一步探讨其相变微观机制。此外,Kondo模型具有光电子能谱(PES)可见的特征,且在单杂质安德森模型(SIAM)框架下采用相关计算方法(GS、LDA+U、DMFT等)对Ce的PES特征的理论解释也已较成功地实现,因此Kondo模型逐渐成为目前较为流行的Ce的γ-α相变机制。本文首先简要回顾了Ce的γ-α同构相变的三个主要理论模型,即跃迁模型(Promotional model)、类Mott转变模型和Kondo模型的物理图像及部分实验证据;然后介绍了高质量Ce单晶薄膜的制备方法,并重点分析总结近年来对Ce单晶薄膜在ARPES方面的重要研究成果,主要包括:(1) Ce薄膜的室温能带结构及可能的表面态;(2)与波矢k关联的4f电子与传导电子的杂化;(3) 4f电子与传导电子的杂化随温度的演化。大部分ARPES结果都为描述Ce的γ-α相变的Kondo模型提供了实验佐证。

(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。

相变机制论文参考文献

[1].刘军.硫化银的相变机制与形状记忆效应研究[D].浙江大学.2019

[2].段煜,罗学兵,张云,张文,冯卫.金属Ce的电子结构与γ-α相变机制:理论模型的发展及借助角分辨光电子能谱的实验研究进展[J].材料导报.2019

[3].谭伟,何宏平,王焰.相变产物的结晶取向与叁维形貌对钛铁矿-赤铁矿固溶体相变机制的制约[C].2018年全国矿物科学与工程学术会议论文摘要文集.2018

[4].郭爽.碲基硫属化合物薄膜相变机制的光谱学研究[D].华东师范大学.2018

[5].刘宗昌,计云萍.珠光体转变中原子的位移及相变机制[J].热处理技术与装备.2018

[6].潘峰.离子束诱导微纳物质相变机制研究立项报告[J].科技创新导报.2016

[7].韩静,孙甲鹏,方亮.单晶硅的纳米力学响应及其相变机制[J].摩擦学学报.2016

[8].崔苑苑,陈兰丽,严六明,任清华,施思齐.VO_2相变机制和掺杂改性的第一性原理研究进展[J].自然杂志.2015

[9].樊少娟.正电子湮没技术对金属绝缘体转变相关的材料相变机制及物理特性的研究[D].中国科学技术大学.2015

[10].吴晓琳,史剑,符显珠,孙蓉.硫酸钠水合物在网络微区域中的相变机制(英文)[J].集成技术.2015

标签:;  ;  ;  ;  

相变机制论文-刘军
下载Doc文档

猜你喜欢