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石英般的二氧化碳:在高压和高温下是一种光学非线性延伸固体
1Lawrence Livermore National Laboratory, University of California, Livermore, CA 94551, USA.
Science (New York, N.Y.)
|March 5, 1999
概括
研究人员在极高的压力和温度下合成了一种新型的二氧化碳V相 (CO2-V). 这种扩展的共价固体表现出光学非线性,为新材料应用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 高压物理 高压物理
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 二氧化碳 (CO2) 在不同的压力和温度条件下表现出不同的相.
- 了解二氧化碳相位过渡对于地质化学和材料科学至关重要.
- 以前的研究已经确定了几种CO2相,但扩展的共价固体仍然难以捉摸.
研究的目的:
- 为了合成和描述二氧化碳的新延长固态相.
- 为了研究这种新型二氧化碳阶段的结构和粘合特性.
- 为了探索合成材料的光学特性.
主要方法:
- 在40GPa以上的压力和1800K的温度下,在钻石芯中激光加热二氧化碳III阶段.
- 将合成材料火至环境温度,同时保持压力高于1 GPa.
- 分析材料的振动频谱和光学非线性.
主要成果:
- 二氧化碳相V (CO2-V) 的成功合成,这是一个延伸固体相.
- CO2-V可以在1GPa以上的环境条件下灭.
- CO2-V的振动光谱类似于SiO2石英的振动光谱,表明它是一种具有C-O单键的扩展共价固体.
- CO2-V 呈现光学非线性,在 527 nm 产生第二波,效率为 ~ 0.1%.
结论:
- 已经合成了一种新的二氧化碳 (CO2-V) 延长固体相.
- CO2-V代表了一种基于碳和氧的新类共价网固体.
- 观察到的光学非线性表明在非线性光学和光子学中的潜在应用.