A^Ⅰ-B^Ⅲ-C₂^Ⅵ系列化合物中,CuInS₂半導(dǎo)體材料因為具有可調(diào)諧吸收帶隙（1.1-1.5 eV）、較高的吸收系數(shù)、光致發(fā)光和強烈局域表面等離子振蕩等優(yōu)異性質(zhì),在光伏電池、LED、生物大分子熒光標(biāo)記和非線性光學(xué)器件等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛質(zhì)而備受關(guān)注。CuInS₂化合物在自然界中以黃銅礦結(jié)構(gòu)存在,在高溫下可以獲得閃鋅礦和纖鋅礦兩種亞穩(wěn)相結(jié)構(gòu),降溫后又回到黃銅礦結(jié)構(gòu)。除了化學(xué)方法以外,高壓可以改變原子間距和電子結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì),獲得其他手段不能獲得的新結(jié)構(gòu)、新現(xiàn)象和新性質(zhì)。在壓力作用下,黃銅礦CuInS₂展示豐富的結(jié)構(gòu)相變,并發(fā)現(xiàn)壓力可以有效調(diào)控其光學(xué)、電學(xué)等性質(zhì)。近幾年發(fā)現(xiàn)纖鋅礦納米CuInS₂亞穩(wěn)相可以穩(wěn)定存在于常溫常壓下,但其高壓下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及壓力調(diào)控的物理化學(xué)性質(zhì)仍不清楚。本論文首先通過熱注入法成功制備亞穩(wěn)相納米尺寸纖鋅礦CuInS₂（P6₃mc）,... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

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自然界壓力范圍壓力是熱力學(xué)的重要參量，是一個多功能性工具

第一章緒論2圖1.1自然界壓力范圍壓力是熱力學(xué)的重要參量，是一個多功能性工具。壓力作為一種極端方式，對物質(zhì)性質(zhì)有著巨大的影響，主要表現(xiàn)在以下方面：（1）壓力可以改變原子間距，使得原子位置重排，導(dǎo)致材料發(fā)生結(jié)構(gòu)相變產(chǎn)生新材料。（2）壓力可以改變電子軌道重疊程度和成鍵模式，從而導(dǎo)致電子能級和能帶結(jié)構(gòu)的變化。如在4.2GPa范圍內(nèi)，硒化碲CdSe帶隙隨壓力增加而增大[6]；常壓下InSe為半導(dǎo)體，5.4GPa轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賉7]。（3）壓力可以促進(jìn)元素間發(fā)生非化學(xué)計量比化學(xué)反應(yīng)。如在100GPa，鈰Ce與氫氣H2生成CeH9[8]。圖1.2是壓力對物質(zhì)作用的機制，高壓不僅大大拓展了物質(zhì)科學(xué)研究領(lǐng)域，還是改善物質(zhì)性能的重要手段。圖1.2高壓對物質(zhì)的影響高壓實驗往往要結(jié)合專門的測試手段。如圖1.3所示，目前與壓機相結(jié)合的實驗技術(shù)有：原位高壓X射線衍射光譜、原位高壓分子振動光譜、原位高壓電學(xué)

第一章緒論3及磁學(xué)測量等。通過這些測量，可以獲得物質(zhì)在高壓下晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、振動模式、吸收帶隙、磁化率的變化等信息。高壓科學(xué)技術(shù)日益成熟，人們可以利用高壓手段揭示物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)和電子結(jié)構(gòu)內(nèi)部機制，是探索新材料，發(fā)現(xiàn)新物理現(xiàn)象和新規(guī)律的工具。圖1.3高壓實驗技術(shù)1.2高壓實驗裝置及技術(shù)相對于之前高壓裝置，雖然“Bridgman”壓砧實驗范圍提高了很多，但是實驗壓力范圍并不能完全滿足實驗者們的需要，硬度值最高的金剛石被壓機設(shè)計者們關(guān)注。金剛石對頂砧裝置是通過彈簧的壓縮將上下金剛石砧面同時垂直擠壓金屬墊片中的樣品腔，通過傳壓介質(zhì)將超高壓力傳至樣品，腔內(nèi)會放入標(biāo)壓物質(zhì)。由于實驗要求不同，研究者們設(shè)計出適合多種實驗的DAC裝置。因為DAC裝置較為小巧、操作簡單且實驗壓力高，已成為目前高壓科學(xué)研究的重要實驗工具。早期DAC裝置，是將上下金剛石砧面直接接觸樣品進(jìn)行加壓，這種加壓方式不僅實驗壓力不高，而且容易造成金剛石破裂。為了解決此問題，VanValkanburg首次將金屬墊片加入DAC裝置中，不僅提高實驗壓力，還有效的保護(hù)金剛石壓砧。實驗者們通過預(yù)壓墊片，再在墊片上進(jìn)行打孔，形成樣品腔，樣品腔直徑大小最好不要超過金剛石砧面直徑的2/3。DAC裝置在加壓過程中，樣品腔內(nèi)部會存在壓力梯度，呈現(xiàn)中心高四周低的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]InSe的高壓電輸運性質(zhì)研究[J]. 吳寶嘉,李燕,彭剛,高春曉.  物理學(xué)報. 2013(14)



本文編號：3493997