CaF2纳米晶粒结构相变行为的尺寸依赖性

GONG Lei,WANG Jingshu,ZHANG Junkai,CHEN Guangbo, ZHANG Han,WU Xiaoxin,HU Tingjing,CUI Hang

Chinese Journal of High Pressure Physics（2022）

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摘要

利用原位高压同步辐射X射线衍射方法,对尺寸为11?nm的CaF2纳米晶粒进行高压结构相变和压缩特性研究.当压力为12?GPa时,观察到由萤石结构向?α-PbCl2结构转变的一次相变,该相变压力点远高于体材料,但略低于粒径更小的CaF2纳米晶体.相比体材料,纳米尺寸的CaF2样品的体弹模量更大,说明其更难被压缩.当压力释放至常压时,11?nm的CaF2纳米晶粒的α-PbCl2型亚稳相结构被保留下来,相变不可逆.分析了影响11?nm?CaF2纳米晶粒独特高压行为的原因,判定尺寸效应为主要因素,该尺寸下较高的表面能导致结构稳定性增强和体积模量增加.

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关键词

size effect,X-ray diffraction,phase transition,high pressure,CaF2 nanocrystals

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