人工声学冲击波诱导的动力障碍辅助可切换的自然巴里特 (BaSO) 单晶上有序到无序的相位过渡对自然冲击传感器的影响

科学领域:

• 矿物物理 矿物物理
• 在极端条件下的材料科学.
• 地质物理学 地质物理学

背景情况:

• 巴里特 (BaSO4) 是一种常见的矿物,具有已知的晶体结构 (Pnma).
• 之前在静态压缩下进行的研究表明,巴里特保持其晶体性质高达45GPa.
• 了解动态,高温条件下的材料行为对于各种应用至关重要.

研究的目的:

• 为了研究巴里特单晶对毫秒级声冲击波的结构反应.
• 为了比较动态冲击反应与静态压缩行为.
• 评估巴里特在冲击波气压测量应用中的潜力.

主要方法:

• 对 (210) 导向的巴里特单晶体暴露于0,1,2,3和4个声冲击波 (2.0 MPa,864 K).
• 使用X射线衍射分析结构变化的分析.
• 使用拉曼光谱的相位过渡的表征.

主要成果:

• 巴里特在第二次冲击条件下经历了从有序到无序的相位过渡.
• 在第三次冲击后,晶体状态保持不变.
• 阶段过渡归因于依赖热导率的超热和化,与压缩诱导的过渡不同.
• 与静态压缩相比,巴里特对冲击波的结构反应不同.

结论:

• 巴里特对声冲击波的反应与其在静态压缩下的行为显著不同.
• 观察到的相变是由冲击波独特的压力和温度效应驱动的.
• 巴里特晶体适用于冲击波气压测量应用,因为与石英和橄相比,它们的冲击阻抗较低.