【其他论文】Ga₂O₃ 在高温高压条件下 β-α 相变的相界

        由郑州大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 The phase boundary of the β-α transition in Ga₂O₃ under high temperature and high pressure（Ga₂O₃ 在高温高压条件下 β-α 相变的相界）的文章。

摘要

        本研究重新考察了 β-Ga₂O₃ 在室温下，利用金刚石压砧（DAC）装置承受高达 80.86 GPa 压力的行为。实验中结合了原位高压拉曼散射和角色散同步辐射 X 射线衍射技术，并使用氩气作为准静水压传递介质。观察到从低密度 β-Ga₂O₃ 到高密度 α-Ga₂O₃ 的相变，该相变始于约 20.57 GPa，完成于 39.70–42.29 GPa 的压力范围内。在室温下，α-Ga₂O₃ 相在高达约 80 GPa 的压力下保持稳定，并且 β 到 α 的相变是不可逆的重构相变。采用三阶 Birch-Murnaghan 状态方程拟合晶胞体积与压力的关系，得到零压力体积模量 B₀ 为 200.2(22) GPa，β-Ga₂O₃ 的压力导数 B′₀为 3.0(11) GPa。对于 α-Ga₂O₃，拟合结果为 B₀= 354.8(43) GPa 和 B′₀ = 2.2(8) GPa。当 B′₀ 固定为 4，重新拟合实验数据 B₀ = 267.9(7) GPa，对于 α 相，高于 B₀ = 182.6(7) GPa，表明 α-Ga₂O₃ 表现出更高的抗压缩性能。基于不同温度下 β-Ga₂O₃ 的高压实验结果，本文提出了 β 向 α 转变的相边界，该相边界呈现负的克拉珀龙斜率。随着温度的升高，β 向 α 转变的起始压力逐渐降低，相变滞后效应减弱。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0274083