高温高压下地幔矿物电导率研究
发布时间：2021-01-15 19:27
本文中我们利用金刚石对顶砧装置,以橄榄石、菱铁矿和针铁矿为研究对象,对其进行了高压原位阻抗谱测试,对三种矿物的电输运机制进行了系统的研究,具体的实验及结果分析如下:1、建立了一种适用于高温高压下金刚石对顶砧电学测量过程中氧逸度原位控制的新方法。我们提出了一种新的氧逸度控制技术,可广泛应用于金刚石对顶砧装置对矿物和岩石中电导率的原位测量。将磁控溅射技术、薄膜微加工技术及金刚石对顶砧技术相结合,构建一种适合极端条件下（高温和高压）原位控制体系氧逸度的新装置和实验方法。实验中我们对作为样品腔的绝缘垫片进行了改进,在垫片绝缘粉中间加入氧逸度缓冲环,既可控制样品腔中的氧气氛条件,又可利用氧逸度缓冲材料形成封闭的腔体空间。在金刚石砧面上溅射金属-金属氧化物薄膜作为测试电极,克服了金刚石对顶砧装置上手工布线带来的缺陷。根据实验需要,电极可以光刻成所需要的任何构型。我们以橄榄石为研究对象,控制氧逸度条件（Mo-MoO2）获得了高达4.0GPa和873K的压力和温度下橄榄石的电导率。根据Arrhenius关系获得了一些重要的物理参数,如活化焓,活化能和活化体积,确定了橄榄石中的传导...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
交流阻抗谱的表示方法：(a)Nyquist图
第二章 高温高压实验技术相位角φ为纵坐标，频率对数 log 为横坐标来作图的。通过 Bode 图可以分辨个弛豫过程并提供有关频率的阻抗信息。图 2.1(c)中为 Warburg 图，通过arburg 图可以确定体系中是否存在扩散元件[58-60]。图 2.1(d)为典型的三维阻抗图。可利用 Z′、Z″和 logf 值分别在三维空间中的 X、Y 和 Z 轴上进行取值绘制成。通过三维视图可以非常清晰直接的观察到 logf~Z′，logf~Z″和 Z′~Z″之间的系。3、交流阻抗谱实验数据模拟交流阻抗谱数据的模拟最常用的是等效电路法。等效电路通常是由电学元件电化学元件组合而成，用来模拟样品体系的电化学过程，直接拟合出样品的电参数[61]。
吉林大学博士学位论文中高压原位交流阻抗谱测量装置使用的是 Solartron 1260 和 S.3 为测试装置实物图）。实验仪器交流电压信号的频率在 10-1Hz～流阻抗谱测试过程中，我们通常用一个金属盒罩住，避免外界果的精确度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压下天然菱铁矿的压缩性和电子结构研究[J]. 高静,巫翔,秦善,张硕,杨科,李晓东. 岩石矿物学杂志. 2016(02)
[2]照亮地球深部的“明灯”——高温高压实验[J]. 周春银,金振民. 自然杂志. 2014(02)
[3]我国动高压物理应用于地球科学的研究进展[J]. 龚自正,谢鸿森,FEI Ying-Wei. 高压物理学报. 2013(02)
[4]高温高压下黑云斜长片麻岩的电性研究[J]. 黄晓葛,白武明,周文戈. 高压物理学报. 2008(03)
[5]水对Wadsleyite和Ringwoodite电导率的影响及地球动力学意义[J]. 黄晓葛,白武明,XUYouSheng,Shun-ichiroKarato. 岩石学报. 2005(06)
[6]动高压物理在地球与行星科学研究中的应用[J]. 毕延,经福谦. 地学前缘. 2005(01)
[7]交流阻抗谱的表示及应用[J]. 崔晓莉,江志裕. 上海师范大学学报(自然科学版). 2001(04)
[8]高温高压下蛇纹石电学性质的阻抗谱分析[J]. 朱茂旭,谢鸿森,郭捷,白武明,许祖鸣. 中国科学（D辑:地球科学）. 2000(06)
[9]电化学交流阻抗复数平面图和电容复数平面图上相似图形的等效电路变换规则（Ⅲ）——含有旋转半圆的图形的等效电路的变换[J]. 张亚利,孙典亭. 青岛大学学报(工程技术版). 2000(03)
博士论文
[1]高压下AMoO4（A=Ca,Ba,Sr）和MoX2（X=O,S）的电输运性质研究[D]. 秦天茹.吉林大学 2018
[2]高压下SnS，SnTe，In2Se3及Alq3的结构和电输运性质研究[D]. 柯峰.吉林大学 2015
[3]高压下化合物半导体的电输运性质研究[D]. 张俊凯.吉林大学 2014
[4]高压下MNbO3（M=Li，Na，K）及B12As2的结构和电输运性质研究[D]. 王庆林.吉林大学 2013
硕士论文
[1]CaB4及Bi2Sr2CoO6+x高压下的电输运性质及结构相变[D]. 李岩.吉林大学 2009
本文编号：2979385
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
交流阻抗谱的表示方法：(a)Nyquist图
第二章 高温高压实验技术相位角φ为纵坐标，频率对数 log 为横坐标来作图的。通过 Bode 图可以分辨个弛豫过程并提供有关频率的阻抗信息。图 2.1(c)中为 Warburg 图，通过arburg 图可以确定体系中是否存在扩散元件[58-60]。图 2.1(d)为典型的三维阻抗图。可利用 Z′、Z″和 logf 值分别在三维空间中的 X、Y 和 Z 轴上进行取值绘制成。通过三维视图可以非常清晰直接的观察到 logf~Z′，logf~Z″和 Z′~Z″之间的系。3、交流阻抗谱实验数据模拟交流阻抗谱数据的模拟最常用的是等效电路法。等效电路通常是由电学元件电化学元件组合而成，用来模拟样品体系的电化学过程，直接拟合出样品的电参数[61]。
吉林大学博士学位论文中高压原位交流阻抗谱测量装置使用的是 Solartron 1260 和 S.3 为测试装置实物图）。实验仪器交流电压信号的频率在 10-1Hz～流阻抗谱测试过程中，我们通常用一个金属盒罩住，避免外界果的精确度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压下天然菱铁矿的压缩性和电子结构研究[J]. 高静,巫翔,秦善,张硕,杨科,李晓东. 岩石矿物学杂志. 2016(02)
[2]照亮地球深部的“明灯”——高温高压实验[J]. 周春银,金振民. 自然杂志. 2014(02)
[3]我国动高压物理应用于地球科学的研究进展[J]. 龚自正,谢鸿森,FEI Ying-Wei. 高压物理学报. 2013(02)
[4]高温高压下黑云斜长片麻岩的电性研究[J]. 黄晓葛,白武明,周文戈. 高压物理学报. 2008(03)
[5]水对Wadsleyite和Ringwoodite电导率的影响及地球动力学意义[J]. 黄晓葛,白武明,XUYouSheng,Shun-ichiroKarato. 岩石学报. 2005(06)
[6]动高压物理在地球与行星科学研究中的应用[J]. 毕延,经福谦. 地学前缘. 2005(01)
[7]交流阻抗谱的表示及应用[J]. 崔晓莉,江志裕. 上海师范大学学报(自然科学版). 2001(04)
[8]高温高压下蛇纹石电学性质的阻抗谱分析[J]. 朱茂旭,谢鸿森,郭捷,白武明,许祖鸣. 中国科学（D辑:地球科学）. 2000(06)
[9]电化学交流阻抗复数平面图和电容复数平面图上相似图形的等效电路变换规则（Ⅲ）——含有旋转半圆的图形的等效电路的变换[J]. 张亚利,孙典亭. 青岛大学学报(工程技术版). 2000(03)
博士论文
[1]高压下AMoO4（A=Ca,Ba,Sr）和MoX2（X=O,S）的电输运性质研究[D]. 秦天茹.吉林大学 2018
[2]高压下SnS，SnTe，In2Se3及Alq3的结构和电输运性质研究[D]. 柯峰.吉林大学 2015
[3]高压下化合物半导体的电输运性质研究[D]. 张俊凯.吉林大学 2014
[4]高压下MNbO3（M=Li，Na，K）及B12As2的结构和电输运性质研究[D]. 王庆林.吉林大学 2013
硕士论文
[1]CaB4及Bi2Sr2CoO6+x高压下的电输运性质及结构相变[D]. 李岩.吉林大学 2009
本文编号：2979385
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