固体C_(60)电阻的压力效应

固体C_(60)的发现引起了人们很大的兴趣,它的研究已成为一个相当活跃的新领域。单个的C_(60)分子具有稳定的球形笼状结构,而固体C_(60)是靠范德瓦尔斯力结合的,是一种分子固体,其结构为面心立方。固体C_(60)的能隙约为1.5eV,相当于本征半导体。掺入碱金属后呈现超导电性,其超导转变温度可达33K。近年来,Duclos等和N ez-Regueiro等已在高压下对固体C_(60)的晶体结构和电学性质等进行了研究,他们都发现固体C_(60)在15GPa或20GPa以上的压力下有一个相变,而且在N ez-Regueiro等,他们还采用快速和非静水压压缩的方     

把死者做成钻石

正瑞士的一家公司最近利用一项特殊技术,把逝者的骨灰做成钻石——钻石是碳的结晶体,骨灰中的碳经过超高温熔炉加工,最终可变成璀璨的钻石。如果把这样的骨灰钻石佩戴在身上,人们就可以与逝去的亲人永远相伴。实际上,自20世纪90年代起,科学家就开始在实验室里制造人工钻石。将一个人的骨灰制作成钻石的过程,涉及到运用特殊化合物对骨灰进行处理,将     

钻石传奇

提起钻石，人们首先想到的就是财富、地位和荣耀。、确实，经过琢磨的钻石光彩夺目、灿烂无比，它随着拥有者的活动而光芒四射，历来被誉为“宝石之王”，而大颗粒的钻石更是稀世珍宝。钻石的化学成分是碳(C)，天然的钻石是由金刚石经过琢磨后才变得灿然一新、美轮美奂的。     

在极强冲击作用下陨石中斜方辉石的冲击效应

1 引言陨石是研究在天然冲击作用下矿物冲击效应的极好对象,通过对具不同冲击特征的球粒陨石研究,可获得在不同冲击强度下矿物发生各种变形和相变的资料。如辉石在15GPa以上冲击峰压时普遍发育镶嵌状结构,在40GPa以上对双折射率降底,50GPa以上则会出现高压相(Maiorite)。然而,目前能收集到的经受过极强冲击作用(>100 GPa)的球粒陨石,特别是H群球粒陨石,极为罕见。所以,对包括辉石在内的矿物在极强冲击作用下的效应资料,主     

自然界钻石形成新说

科学家在研究了四颗陨石后认为:自然界无数颗熠熠发光的钻石,可能生成于45亿年前,由一个行将消亡的“恒星”引起的。芝加哥大学的R·刘易斯认为钻石可列入宇宙里最古老的物质。对钻石的研究可窥测恒星的化学性能;如果科学家能探测到钻石的形成过程,这将有利于改善人造钻石的生产工艺。     

干的基性大陆下地壳部分熔融:对C型埃达克岩成因的制约

C型埃达克岩通常被认为是基性下地壳高压下石榴子石残留时的部分熔融产物,其依据主要来自含水玄武质岩石在高压下部分熔融的实验结果.但是因为大陆基性下地壳一般不含大量的水,这些含水实验的结果不能用来说明干的下地壳的熔融过程.由于目前尚缺乏关于干的基性岩石部分熔融的系统的实验数据,本文用MELTs程序来模拟干的基性下地壳在1～2GPa下的部分熔融.模拟和实验资料均表明,无论压力如何变化(1～3GPa),熔融比例超过20%时,干的基性下地壳大比例部分熔融不能产生C型埃达克岩的高硅含量(～70%).虽然1～2GPa时,文献中有限的几个干的基性岩石熔融实验结果显示,低比例熔融(10%)不能产生高硅的岩浆,但是MELTs程序模拟显示压力高于1.8GPa时,如果熔体的SiO2含量主要由残留的石榴子石控制,低比例熔融则可以产生少量高K2O/Na2O的英安质熔体.模拟进一步说明,压力低于1.8GPa时,大量斜长石在残留相的存在使得熔体的SiO2(62%)远远低于中国东部出露的高硅C型埃达克岩.考虑到产生高硅熔体需要的高温和深度以及极端亏损重稀土的性质,我们推测这种熔体很容易受到其他壳源岩浆的混染,这可能导致在地表出露的真正的由榴辉岩熔融形成的C型埃达克岩非常有限.高Sr/Y和La/Yb可以由包括石榴子石作用的多种因素(产生例如继承源区和单斜辉石分异),因此用这两个指标判别是否为埃达克岩是有问题的.我们提出强烈的中重稀土分异(例如高的Gd/Yb)以及高度右倾的稀土元素分配模式可能是判别石榴子石的作用以及埃达克岩的更好的指标.另外,由于熔体的Eu异常取决于源区性质,岩浆体系的氧逸度,以及斜长石和基性矿物之间的比例,Eu异常不能简单地用来指示斜长石在岩浆过程中的作用.     

干的基性大陆下地壳部分熔融: 对Ｃ型埃达克岩成因的制约

C型埃达克岩通常被认为是基性下地壳高压下石榴子石残留时的部分熔融产物, 其依据主要来自含水玄武质岩石在高压下部分熔融的实验结果. 但是因为大陆基性下地壳一般不含大量的水, 这些含水实验的结果不能用来说明干的下地壳的熔融过程. 由于目前尚缺乏关于干的基性岩石部分熔融的系统的实验数据, 本文用MELTs程序来模拟干的基性下地壳在1~2 GPa下的部分熔融. 模拟和实验资料均表明, 无论压力如何变化(1~3 GPa), 熔融比例超过20%时, 干的基性下地壳大比例部分熔融不能产生C型埃达克岩的高硅含量(~70%). 虽然1~2 GPa时, 文献中有限的几个干的基性岩石熔融实验结果显示, 低比例熔融(<10%)不能产生高硅的岩浆, 但是MELTs程序模拟显示压力高于1.8 GPa时, 如果熔体的SiO2含量主要由残留的石榴子石控制, 低比例熔融则可以产生少量高K₂O/Na₂O的英安质熔体. 模拟进一步说明, 压力低于1.8 GPa时, 大量斜长石在残留相的存在使得熔体的SiO2 (<62%)远远低于中国东部出露的高硅C型埃达克岩. 考虑到产生高硅熔体需要的高温和深度以及极端亏损重稀土的性质, 我们推测这种熔体很容易受到其他壳源岩浆的混染, 这可能导致在地表出露的真正的由榴辉岩熔融形成的C型埃达克岩非常有限. 高Sr/Y和La/Yb可以由包括石榴子石作用的多种因素(产生例如继承源区和单斜辉石分异), 因此用这两个指标判别是否为埃达克岩是有问题的. 我们提出强烈的中重稀土分异(例如高的Gd/Yb)以及高度右倾的稀土元素分配模式可能是判别石榴子石的作用以及埃达克岩的更好的指标. 另外, 由于熔体的Eu异常取决于源区性质, 岩浆体系的氧逸度, 以及斜长石和基性矿物之间的比例, Eu异常不能简单地用来指示斜长石在岩浆过程中的作用.     

在差应力条件下石英-柯石英转化的实验研究

在固体介质三轴实验系统中采用石英岩进行了石英-柯石英转化的实验研究. 实验结果表明, 在实验围压1.3 GPa, 温度950~1000℃, 差应力1.5~1.67 GPa, 应变75%~81%的条件下, 在塑性变形的实验样品石英岩接近端部的区域, 经Raman光谱分析证实出现了细粒柯石英, 显然, 在差应力条件下出现柯石英的压力远小于静压条件下柯石英稳定存在的压力, 这表明柯石英的形成条件不是惟一的. 在差应力条件下石英-柯石英相变边界向低压方向迁移受最大主应力和差应力的控制, 最大主应力形成了相对较高的应力环境, 差应力导致了样品的变形. 本实验柯石英出现在塑性变形的样品中, 而前人报道柯石英既出现在半脆性变形的样品中, 也出现在塑性变形的样品中. 发生在低温半脆性域的相变机制 是差应力产生的剪切变形引起力学不稳定, 发生在高温塑性域的相变机制是在差应力环境下石英强 烈变形产生的高位错密度引起应变不稳定, 而这两种相变必须在围压大于一定值(如大于1 GPa)时才能发生.     

钻石指南针,有它就有钻石

正想要找到钻石,靠一颗植物就可以?近日,美国科学家在西非发现一种挑剔的植物,只生长在金伯利岩的土壤上方,而金伯利岩正是钻石人探勘钻石的指标石。这次发现意味着,只要找到这种植物,找到钻石的机会将大幅提升。美国佛罗里达大学的教授约瑟表示,这一发现或可改变钻石开采行业的游戏规则。     

高压下立方Laves相金属间化合物DyFe_2的Mssbauer谱研究

一、引言 目前,高压应用于研究凝聚态材料的特性已成为探索材料中新的状态以及深入理解与高压有关的物理机制的强有力工具。高压Mssbauer谱学技术可以用来研究超精细相互作用、磁有序、点阵动力学和某些类型的相变机理等加压下固体中原子的局域特性。我们所建立的高压装置其砧头材料为B_4C,最高压力可达8.0 GPa,可用于不同Mssbauer同位素如~(57)Fe,     

气体制造的人造钻石更坚硬

美国研究人员最近称,由气体制造的人造钻石出人意料地硬,甚至比天然钻石还硬。研究人员表示,这种超硬钻石应在工业生产过程中有用。研究人员说,这些钻石不仅特别硬,甚至把测量设备都弄破了,而且约在一天内就可以造出宝石级的晶体。该方法是使用带电粒子或者等离子体冲击密闭容器内的氢和甲烷。这种晶体可通过高压高温的过程使其变得更坚硬。在10分钟过程里,钻石晶体被加热至摄氏2000度,且让其承受海平面大气层5万-7万倍的压力。研究人员发现,得到的钻石比天然钻石至少硬50%。研究人员说,这为制造钻石晶体开拓了一条新路,如新一代以钻石为基…     

宝石奇葩

自然环境下形成的矿石，只有具备了美丽、稀少和耐久三大条件，才能谓之宝石。这其中，钻石、玉、祖母绿、红宝石和蓝宝石当属宝石中的精品。钻石钻石（指宝石级的金刚石）被誉为宝石之王。钻石是由有规律重复排列的碳原子组成，碳原子之间的结合及排列情况是导致其各种性质的根本原因。钻石产生于地球的深部。地幔中的碳在约900－1300℃的高温和强大的压力下形成了钻石。今天人们发现的钻石一般形成在约10亿－30亿年前，并因火山喷发而被带至地表。印度人最先在河流中的砂、砾石中发现了钻石。古印度生长着一种奇特的树，这种树每颗树籽的…     

固体C_(60)在高压下的状态方程与相变

自从固体C_(60)被发现以来,人们已对固体C_(60)在常压下的性质进行了广泛的研究.近几年来,人们对固体C_(60)在高压下的晶体结构、电学性质与光学性质等进行了一些研究,观测到一些新的和有趣的现象.高压X光衍射测量和电阻测量表明固体C_(60)在大约15～22GPa范围内有一个相变.最近的研究还表明固体C_(60)在249K时也有一个相变,是从高温fcc结构变成低温sc结构,而且这个有序-无序转变温度随着压力增加而增加,所以在室温下,     

量子物理学:有缺陷的完美

<正>超纯人造钻石为从量子计算到癌症诊断等领域提供了发展机遇——在俄罗斯钻石中,规则的碳原子晶格偶尔会被氮原子打断,同时一个相邻的碳原子也会不翼而飞,包括在每一个这样的空位中,都可能有一个额外的电子陷落其中。在某些特定情况下,空位中的电子或可被证明是量子计算,或是存储信息的完美媒介。不像其他候选材料,这些钻石缺陷在室温下即可发挥作用。"魔力俄罗斯钻石",正如有些研究人员所称呼的那样,仅有2平方毫米,晶莹剔透,且拥有一种能令所有珠宝商都乐意将其放置于昂贵的戒指中的优秀品质。2005年,德国斯图加特大学的物理学家     

高压烧结致密非晶SiBCN块体陶瓷的组织结构演化与力学性能（英文）

非晶SiBCN陶瓷是一类独特的结构材料,具有低比重、高比强度、优异的高温损伤容限等特殊结构和性能,因此在高温防热结构部件上极具应用潜力。通过合理的结构与化学成分协同设计,可探索陶瓷形貌/微观结构演化及断裂行为的基本特征,从而进一步提高其力学性能,以满足实际应用需求。因此,文章以石墨、六方氮化硼、立方硅和硼等元素粉末为原料,提出了采用机械合金化结合高压烧结技术(1 000°C/3～5 GPa/30 min)制备致密非晶Si_2B_yC_2N(y=1.5～4)块体陶瓷的方法。通过XRD、SEM、TEM、TG等表征手段,研究了烧结压力诱导该系非晶陶瓷的组织结构演化、相变及热稳定性,并对其力学性能,特别是断裂行为进行了详细讨论。结果表明,提高烧结压力促使陶瓷基体由完全非晶态向晶态转变,部分块体陶瓷由大量非晶相、少量c-Si和/或t-BN(C)纳米晶相组成,显示出依赖于硼含量的物相组成。高压烧结有效地促进了陶瓷的烧结致密化,导致材料内自由体积的湮灭和"河流状"断裂形貌的产生。随着烧结压力的提高,陶瓷材料的体积密度、纳米硬度和杨氏模量单调增加。在相同烧结条件下,硼含量的增加削弱了非晶Si_2B_yC_2N(y=1.5～4)块体陶瓷的力学性能和热稳定性。1 000°C/5 GPa/30 min烧结制备的致密非晶Si_2B_(1.5)C_2N块体陶瓷的体积密度、纳米硬度和杨氏模量分别为2.69 g/cm~3、33.6±2.2GPa和414.2±16.5 GPa。     

核废料+钻石=电池

<正>近日,英国科学家利用核废料以及钻石,制造了一种放射性电池,其使用时间可长达5000年,是一种非常理想的供电装置,能够可靠稳定地应用于心脏起搏器、无人机、人造卫星和太空飞船等。研究人员指出,这种钻石电池没有可移动部件,不会释放物质,并且不需要维护,可直接产生电能。只要简单地将放射性物质封装在人造钻石中,就能产生电     

新型含磷C60二聚体的合成

利用过量的α-环烷氨基二膦酸酯在碱性条件下与C60反应可方便快速地得到单碳桥的二聚C60二膦酸酯,经过1H,31P,13C核磁共振谱、质谱、红外光谱、紫外可见光谱以及测定碳原子级数的不失真极化转移增强法(DEPT法)和检出1H的异核多键相关谱(HMBC)等分析确定了它们的分子结构.在四甲基碘硅烷(TMSI)作用下得到了它们的水解产物.     

含CuZr相Zr_(49)Cu_(44)Al_7块体非晶合金复合材料高压下的稳定结构

制备了含CuZr纳米相的三元Zr49Cu44Al7块体非晶合金复合材料,该材料具有1.6%的弹性变形和1.78GPa的抗压强度,利用角散射同步辐射研究了该三元块体非晶合金复合材料高压下的结构变化.结果表明,室温下非晶合金基体直至40.8GPa仍保持稳定的非晶结构,没有压力诱发CuZr纳米相的消失或长大.根据Bridgman状态方程获得了该复合材料体弹模量B0为115.2GPa.     

白金治疗癌症

白金已加入其他贵金属及钻石之列应用于医学。红宝石早已用于激光,金和银则可用来补牙和镶牙,80％的钻石装配成切削刃具,而黄金溶液也用以控制风湿性关节炎的病情。最近,密执安州立大学生物物理专家巴尼特·     

电磁驱动器与矩形静压空气止推轴承混合支承工作台的设计与实现

研究了电磁驱动器与矩形静压空气止推轴承混合支承工作台的设计与实现. 由于工作台的单一平面静压空气止推轴承同时采用电磁驱动器构成闭环主动控制, 具有结构简单精度高的特点. 工作台机械结构对称, 只有一个移动部件, 静压空气止推轴承气浮块与移动台刚性连接, 直接加工在移动台轴承面上的铁心和 4 个独立线圈构成电磁驱动器. 设计实现了工作台实验原型, 推导了工作台止推轴承3个自由度解耦的模型. 在DOS下用C语言实现了工作台的闭环控制算法, 控制器设计采用任意极点配置, 被控对象的模型忽略了静压空气轴承特性. 工作台在垂直方向上能实现精密微定位, 并能作为移动台平面 3 个自由度运动的支承, 对平面内运动的行程没有限制. 工作台定位精度不再取决于空气轴承的设计和加工精度, 无需被动预载.