多次冲击加载条件下液态硅烷的实验技术及其电阻率研究凝聚态物理专业论文.docxVIP

国内图书分类号：0521+．23 国内图书分类号：0521+．23 密级：公开 国际图书分类号：538．9 西南交通大学 研究生学位论文 年 姓 名 鱼生型!蝰 专 二。一五年五月 万方数据 Classified Classified Index：052 1+．23 U．D．C：538．9 SouthwestJiaotongUniversity Master Degree Thesis THE EXPERIMENT TECHNIQUE AND THE RESISTIVITY OF LIQUID SILANE UNDER MULTIPLY SHOCK—COMPRES SED Grade： 2012 Candidate：Zhong xiaofeng Academic Degree Applied for：Master of Science Speciality：Condensed Matter Physics Supervisor：Pro￡Liu Fusheng May．2015 万方数据 西南交通大学 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 或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在 年解密后适用本授权书； 2．不必威体育官网网址d使用本授权书。 (请在以上方框内打“√”) 学位论文作者繇铆小啤指制雠：捌 日强：汕t互l争t≥争日强：)。心、5，≥6 万方数据 西南交通大学 西南交通大学 硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学术论文中所做的主要贡献或工作如下： 1．在气炮实验平台上，设计了一种双腔体液氮冷却实验靶。该实验靶利用液态氮 作为冷却剂，可以实现气体样品的原位液化，并研究其高温致密状态的物理性质， 如导电性和物态方程等。 2．设计开发了一种低温液体的液面传感器，使得我们可以判断在密闭样品腔中低 温液态样品的液面位置。这种液面传感技术可以确保样品靶充满样品，保证了样 品制备过程的重复性。 3．在四探针电测电路的基础上改进和开发了光电同步测量电路，在多次冲击加载 实验中实现了冲击发光信号和样品的电测信号的同步测量。借助光信号特征辨别 在样品中各次冲击加载过程的时间点，并与阻抗匹配方法法计算给出的各次冲击 过程的持续时间进行对照分析。我们比较准确地得出了各次冲击压缩状态下样品 所对应的电阻率，在一发实验中可以获得一条冲击压力与电阻率变化曲线。 4．分别研究了硅烷在两个压力区的电阻率，有以下结论：1、在0-60GPa的范围 内，硅烷的电阻率没有明显的下降，更没有发现超导和金属化现象；2、在60GPa 附近硅烷电阻率的变化很快，有一个突然增大的过程，可能与分子离解有关；3、 在65—108GPa范围内，样品有一个从绝缘体到半导体的相变；4、在高于108GPa 的压力时，硅烷的电阻率和氢的电阻率无论是电阻率的值还是其随压力变化趋势 都十分相似，并得到了高压下样品发生金属化相变的实验证据。 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，均已在文中作 了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 郸倒论 姊作 签 订矿 日瑚艮 跏O 铆∽ 二，，移 么琵可， 糍寸J、、 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 手葡要 富氢流体在高压下的导电特性测量是研究高压下富氢流体金属化相变的重要 组成部分。但是，在以往的电阻测量实验中，人们没有获得多次冲击压缩过程的 持续时间数据，因此只能得到最大平衡压力下样品的电阻率数据，实验信号中的 多次加载信息和电阻率随压力的变化快慢等信息被忽视。特别是在分析电阻率随 压力变化关系时，由于压力的范围跨度大，而实验信号取自不同的实验，所以不 同次实验的温度的变化很大，以至于温度的变化可能导致电阻率的变化而使得实 验数据的说服力不强，也对我们分析电阻率变化机理增加了难度。针对多次冲击 加载技术的特点和以往电测实验的局限性，并利用多次冲击加载过程中的冲击发 光信号和电信号之间的时间同步性，我们发展了光电同步测量技术，目的是获得 多次冲击压缩过程中各个压力阶段对应的样品的电阻率，以便给出富氢流体在准 等熵压缩过程中其电阻率随压力的变化规律。 本文利用改进型的液化循环系统、光电同步测量系统，结合气炮加载加载技 术对富氢化合物进行了多次冲击压力