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氢是宇宙中原子结构最简单的元素,也是研究凝聚态问题的经典体系之一,金属氢可能成为新一代高密度含能材料和“高温”超导材料,因此金属氢的研究被列为压缩科学研究领域的重大科学问题之一。理论和实验研究结果都表明氢金属化压力高达数兆巴,鉴于此,探索降低氢金属化压力的技术途径成为人们关注的研究工作,其中最引人注目的是第四主族元素“化学预压”的研究思路,他们认为,碳、硅等元素对氢的“化学预压”作用,会降低氢化物体系(CH4、SiH4)的金属化压力,甚至可能在相对较低的压力下制备“金属氢合金”。第四主族元素氢化物的金属化研究是富氢天体磁场、超导材料以及新能源研究领域的重要课题之一。导电性实验测量结果是判定样品是否金属化最直接的证据,前人通过动压技术已经得到氢流体电阻率随冲击压力变化规律,并且得到了氢金属化的实验证据,但是对于高压下第四主族元素氢化物体系的电阻率变化规律知之甚少。因此针对第四主族元素氢化物开展动态加载和导电性直接测量十分有必要。为此,本文研究了氢、甲烷以及硅烷在冲击压缩状态下的电阻率。本文具体研究内容为:首先建立了高密度分子流体在动高压加载条件下电阻率的原位测量技术;其次研究动高压加载状态下氢以及两种富氢流体(CH4、SiH4)电阻率随冲击状态变化规律,探索不同体系的导电特性。借助电阻率原位测量技术,在44138GPa冲击压缩条件下,首次获得液态硅烷电阻率随冲击压力变化特征,发现在该压力区间体系从绝缘体转变为半导体,其电阻率最小值达到3×10-3Ω·cm。在89145GPa区间获得了液态甲烷电阻率随冲击压力变化规律,发现它与硅烷差别明显。在12.493GPa压力区间获得流体氢冲击电阻率数据。通过分析,我们得到了以下结论:(1)在相同的压力区间,甲烷的电阻率值明显高于硅烷和氢的电阻率值,表明冲击加载状态下甲烷分子更稳定,或者分解产物仍然保持低电导特性;(2)在富氢体系中引入硅元素和碳元素都没有明显降低氢体系的电阻率,据此推测冲击压缩状态下利用第四主族元素“化学预压”方法降低氢体系的金属化压力效果不明显,甚至对于碳元素还有将氢体系金属化压力升高的趋势;(3)依据半导体电导理论解释了氢、甲烷以及硅烷的带隙随密度变化特征,进而推算出甲烷和硅烷的金属化条件,与理论研究相符较好。本研究探索了富氢体系的电阻率随冲击压力温度的变化规律,揭示了富氢流体中掺入第四主族元素对体系导电性的影响,为金属氢、富氢天体磁场、超导材料以及新能源等研究提供参考。