高压下C_70电输运性质的研究

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毕业论文范文题目： 高压下C_70电输运性质的研究，论文范文关键词： 高压下C_70电输运性质的研究
高压下C_70电输运性质的研究毕业论文范文介绍开始：
　　高压下C_70_电输运性质的研究，硕士学位论文，共62页。
　　摘要：继石墨、金刚石之后, 人们发现了第三种碳的同素异形体——富勒烯。最初被发现的富勒烯分子是 C
　　60和 C70，它们具有独特的分子结构及物理性质和化学性质。通过大量的研究表明富勒烯在光学、磁性、超导和功能材料等方面都有着重要的应用价值及广阔的应用前景。近十几年来，对于富勒烯物质的性质随外界条件的变化而变化的研究已经展开，人们将主要研究目标放在 C60上，由于高纯度的 C70样品不容易得到，并且 C
　　70分子具有复杂的振动模式，此外，关于 C70在高压下电输运性质变化的报道很少，而且这些报道的一些相关内容还存在着争议。因此在本论文中，我们特别针对高压下 C70的电输运性质进行了研究，具体
　　研究内容包括 C70高压原位交流阻抗谱测量、高压原位直流电阻率测量、以及高压拉曼光谱测量，实验中采用金刚石对顶砧装置及高压原位电学和拉曼测量方法，其测量结果如下：由高压原位交流阻抗谱测量我们发现：压力从 7.3GPa 到 12.3GPa 区间，电阻值随压力的增加急剧下降，在 12.3GPa 达到最小值，之后电阻率随压力逐渐
　　升高，说明在 12.3GPa 时 C70分子结构发生了变化。这和 Wasa 等人在实验中报道结论一致，我们认为产生这种变化的原因是当压力达到 11.3GPa 时 C70分子碳牢笼发生塌陷，产生一个非晶相，导致晶粒电阻值随着压力的增加而增大。
　　高压原位直流电阻率的测量结果表明：加压过程中，当压力从 8.4GPa 加到11.4GPa 时，样品电阻率下降，其原因是随着压力的增加，分子间距离减小，带隙变窄，被激发的电子密度增加，载流子浓度增大，致使电阻减小。当压力从11.4-12.2GPa 时，电阻率突然下降近五个数量级，此时 C70分子结构被破坏，部分牢笼发生塌陷，发生非晶化相变。而 12.2GPa 之后，随着压力的继续增加，分子晶体特性逐渐消失，绝缘的非晶化相变逐渐完成，导致电阻率增大，这种增大趋势一直延续到实验的最高压力 35.7 GPa。而卸压过程中，样品从 35.7GPa 开始卸压，其电阻率的值并没有恢复到初始状态下的电阻率的值，因此我们认为这种非晶相是不可逆的。
　　由不同压力下 C70的直流电阻率随温度的变化关系我们得到：在 7.8-35.0GPa的压力范围内，随着温度的升高 C
　　70的电阻率始终呈现降低的趋势，这说明在此压力区间范围内C70一直保持半导体材料的传导特性，并没有出现金属化的现象。
　　高压下的拉曼测量结果：压力从1.3GPa加到2.4GPa时，拉曼峰向低频方向移动，并且伴随着许多新拉曼峰的出现，我们认为在此压力区间发生了由fcc到rh结构的相变。压力在8.2-13.5GPa区间发生非晶化相变，当从36.2 GPa卸压至初始压力后，我们得到了一个不同于初始相的拉曼光谱，所以进一步验证了C70在压力达到36.2GPa后其非晶化相变是不可逆的。
　　关键词：C70，高压，阻抗谱，电阻率，温度，拉曼
　　
　　第一章前言
　　1.1 高压物理学简介
　　高压物理学主要是研究固体物质在高压作用下，其物理性质所发生的变化（如力、热、电、光等物理性质）及状态变化规律的一门科学。高压条件的创造并不容易，需要一定的技术手段，并且对于压力作用下物质的某种物理量的变化情况也需要极高的实验技术，正是因为这些高压物理被划为一门独立的学科。高压，顾名思义，就是指所用比常压高很多的压力条件，在这样的极端状态下能使物质发生一些异常变化，这些变化在常压条件下无法被观察到，为新物质的开发提供更多更多的机会和线索，并且对于凝聚态物理内容的丰富和发展来说具有重要的意义。
　　高压物理已有近二百年的发展历史，经过几代科学家和优秀的科研工作者坚持不懈的努力成就了如今的高压物理学科蓬勃发展的新气象。下面介绍下高压物理学的几个发展历程。
　　1762 年，Canton 展开了对水的压缩性的测量，以当时的条件，最高压力仅可以达到 100 个大气压[1]，他是第一个得到水具有压缩性的结论的人，这就是历史上最早的高压物理实验。十九世纪后期，Amagat 改变了之前高压实验仅停留在研究液体压缩性的局势，不仅建立了活塞压力计，而且在此基础上还创建了压力计量基础。1903 年，Tammann 的实验为高压相变研究开创了先河，他根据体积与压力间的非线性变化，对固体所发生的相变和熔点进行了测定。后来，Richards 验证了原子也可以被压缩，这是他将压缩率测量方法进行改进后得到的
　　结论。上述近一个半世纪的发展历程属于高压物理研究的初始阶段，该阶段的高压研究最高压力从未超过 5000MPa。
　　........

以上为本篇毕业论文范文 高压下C_70电输运性质的研究的介绍部分。

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