高壓下非晶硒和液體鎵的相變研究.pdf

1、元素硒與鎵作為重要的半導(dǎo)體材料，它們在高壓下的結(jié)構(gòu)變化豐富，一直是高壓研究領(lǐng)域的熱點。這兩種材料在常溫常壓條件下都會呈現(xiàn)非晶的形態(tài)，不同的是，硒是以固態(tài)非晶的形態(tài)存在，而鎵在303K時會熔化為液體。
　　在此前人們已經(jīng)對非晶硒與液體鎵的壓致晶化過程有了許多的研究，這些研究主要集中在晶體方面，我們的實驗將著重于研究這兩種元素在加壓過程中的非晶形態(tài)。在之前的研究中，非晶硒在加壓到10.4GPa的晶化過程中出現(xiàn)的中間態(tài)一直沒有得出詳細(xì)的

2、結(jié)論；同時在對液體鎵加壓到2.0GPa的過程中，有兩個不同的研究組，在利用高能X射線PDF（pair distribution function）方法研究液體鎵的配位鍵數(shù)目以及體積與密度的變化進(jìn)而得到液體鎵的結(jié)構(gòu)變化時，得出了相差較大的結(jié)論。
　　本課題我們將利用高壓X射線顯微層析技術(shù)直接得到液體鎵在壓強增大時其體積密度的變化，結(jié)合之前人們的研究給出液體鎵在加壓到2.0GPa時其結(jié)構(gòu)變化的高能X射線PDF方法研究給出的結(jié)果，給出關(guān)

3、于液體鎵結(jié)構(gòu)研究的正確結(jié)論。從實驗結(jié)果計算直接得到的體積密度隨壓強變化的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)與O.F. Yagafarov等人進(jìn)行PDF模擬時用到的體積密度隨壓強的變化十分接近，因此我們認(rèn)為O.F. Yagafarov等人給出的液體鎵在加壓到2.0GPa時所發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化分析是正確的。
　　同時我們將利用高能X射線PDF方法研究非晶硒在高壓下晶化的的具體過程，結(jié)合之前關(guān)于非晶硒的X射線顯微層析結(jié)果，給出非晶硒在晶化之前出現(xiàn)的中間態(tài)以合