【摘 要】
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二硅化钽是一种非常重要的高温结构材料和高温电学材料。由于其具有高硬度、高熔点、抗氧化以及优良的导热导电性能等,在集成电路、航空航天、发动机等多领域,具有着巨大的应
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二硅化钽是一种非常重要的高温结构材料和高温电学材料。由于其具有高硬度、高熔点、抗氧化以及优良的导热导电性能等,在集成电路、航空航天、发动机等多领域,具有着巨大的应用潜力,也因此受到了越来越多来自材料学和物理学领域人的关注。由于材料的物理化学性质与其结构有着密不可分的关系,因而对于二硅化钽的晶体结构与电子结构的研究引起了人们强烈兴趣。在高压的作用下,材料内部原子或者分子间距减小,可能直接导致材料的晶体结构、电子结构等发生巨大的变化,产生出异于常压的现象。然而目前并没有人对于二硅化钽在高压下进行电学实验的测量。因而本论文的研究可以填补在高压对于TaSi2电学性能影响的空白,也同时对于研究二硅化物的研究及应用具有非常重要的意义。本文通过高压下的同步辐射X射线衍射实验,发现随着压力的升高,衍射峰均向高角度移动,直到压强加到20.1GPa,TaSi2的结构保持稳定不变;通过Brich-Murnaghan的三阶物态方程拟合得到TaSi2的体弹模量为203(2)GPa,;通过高压下拉曼散射光谱实验,可知有A1,A2,A3,A4四种振动模式,在加压与卸压的过程中,A1,A2,A3均恢复到初始位置,而A4代表的Si-Si键则呈现出滞后性,也证明了 TaSi2的结构稳定性;通过原位高压电阻测量,当压力增加到16.3GPa时,TaSi2的电阻率趋于稳定在约2μΩ·cm左右;我们理论计算了压力下TaSi2的电子结构,以便于进一步理解它的金属性行为。
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