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HoVO4相变的高压拉曼光谱和理论计算研究

陈元正 李硕 李亮 门志伟 李占龙 孙成林 里佐威 周密

HoVO4相变的高压拉曼光谱和理论计算研究

陈元正, 李硕, 李亮, 门志伟, 李占龙, 孙成林, 里佐威, 周密
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  • 利用高温固相反应法制备了纯相的HoVO4,并在0–21.25 GPa压强范围内测定了HoVO4的拉曼光谱. 通过分析其拉曼峰的频移和劈裂变化情况,发现HoVO4在9.3 GPa发生相变. 根据第一性原理选取并优化相似体系的高压晶体结构,将其与HoVO4的常压锆石矿型I41/amd结构进行了能量比较,确认HoVO4 相变结构为白钨矿型结构(I41/a). 研究结果表明,HoVO4具有ScVO4和YVO4体系的从锆石矿型结构(I41/amd)至白钨矿型结构的相变过程. 分析对应结构相的体积随压强的变化,发现体积坍塌对该相变起重要作用. 上述研究结果有助于了解HoVO4的高压结构以及该材料在高压特殊条件下的应用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11104107)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20110061120008)、中国博士后科学基金(批准号:20110491320,2012T50285)和吉林省基础研究计划(批准号:20130522189JH)资助的课题.
    [1]

    Shafi S P, Kotyk M W, Cranswick L M D 2009 Inorg. Chem. 48 10553

    [2]

    Mullica D F, Sappenifield E L, Abraham M M, Boatner L A 1996 Inorg. Chim. Acta 248 85

    [3]

    Errandonea D, Lacomba-Perales R, Ruiz-Fuertes J, Segura A, Achary S N, Tyagi A K 2009 Phys. Rev. B 79 184104

    [4]

    Manjon F J, Rodriguez-Hernandez P, Munoz A, Romero A H, Errandonea D, Syassen K 2010 Phys. Rev. B 81 075202

    [5]

    Zhang C C, Zhang Z M, Dai R C, Wang Z P 2010 J. Phys. Chem. C 114 18279

    [6]

    Panchal V, Errandonea D, Segura A, Rodriguez-Hernandez P, Munoz A, Lopez-Moreno S, Bettinelli M 2011 J. Appl. Phys. 110 043723

    [7]

    Ruiz-Fuertes J, Lopez-Moreno S, Errandonea D, Pellicer-Porres J 2010 J. Appl. Phys. 107 083506

    [8]

    Bandiello E, Errandonea D, Martinez-Garcia D, Santamaria-Perez D, Manjon F J 2012 Phys. Rev. B 85 024108

    [9]

    Errandonea D 2005 Phys. Status Solidi B 242 R125

    [10]

    Au C T, Zhang W D 1997 J. Chem. Soc., Faraday Trans. 93 1195

    [11]

    Santos C C, Silva E N, Ayala A P, Guedes I 2007 J. Appl. Phys. 101 053511

    [12]

    Panchal V, Manjon F J, Errandonea D, Rodriguez-Hernandez P, Lopez-Solano J 2011 Phys. Rev. B 83 064111

    [13]

    Kresse G, Furthmller J 1996 Phys. Rev. B 54 11169

    [14]

    Perdew J P, Burke K, Ernzerhof M 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3865

    [15]

    Monkhorst H J, Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [16]

    Lopez-Moreno S, Errandonea D 2012 Phys. Rev. B 86 104112

    [17]

    Duclos S J, Jayaraman A, Espinosa G P, Cooper A S, Maines G R 1989 J. Phys. Chem. Solids 50 769

    [18]

    Harley R T, Hayes W, Smith S R P 1971 Solid State Commun. 9 515

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    Duclos S J, Jayaraman A, Espinosa G P, Cooper A S, Maines G R 1989 J. Phys. Chem. Solids 50 769

    [18]

    Harley R T, Hayes W, Smith S R P 1971 Solid State Commun. 9 515

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-30
  • 修回日期:  2013-09-20
  • 刊出日期:  2013-12-05

HoVO4相变的高压拉曼光谱和理论计算研究

  • 1. 吉林大学超硬材料国家重点实验室, 长春 130012;
  • 2. 吉林大学物理学院, 长春 130012
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11104107)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20110061120008)、中国博士后科学基金(批准号:20110491320,2012T50285)和吉林省基础研究计划(批准号:20130522189JH)资助的课题.

摘要: 利用高温固相反应法制备了纯相的HoVO4,并在0–21.25 GPa压强范围内测定了HoVO4的拉曼光谱. 通过分析其拉曼峰的频移和劈裂变化情况,发现HoVO4在9.3 GPa发生相变. 根据第一性原理选取并优化相似体系的高压晶体结构,将其与HoVO4的常压锆石矿型I41/amd结构进行了能量比较,确认HoVO4 相变结构为白钨矿型结构(I41/a). 研究结果表明,HoVO4具有ScVO4和YVO4体系的从锆石矿型结构(I41/amd)至白钨矿型结构的相变过程. 分析对应结构相的体积随压强的变化,发现体积坍塌对该相变起重要作用. 上述研究结果有助于了解HoVO4的高压结构以及该材料在高压特殊条件下的应用.

English Abstract

参考文献 (18)

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