碳化硅顶砧拉曼光谱高压压力计研究

"0.1-3000Mpa 下碳化硅顶砧拉曼光谱作为压力计的研究，探讨了6H型碳化硅晶体在高压环境下的拉曼峰位移作为压力标定的可能性，旨在提供一种无需额外压力标定物的方法。" 这篇论文深入研究了在0.1至3000Mpa的压力范围内，如何利用碳化硅顶砧的拉曼光谱作为压力计。研究者瞿清明和郑海飞借助Mao-Bell型水热金刚石压腔，以6H型碳化硅晶体作为实验中的顶砧材料，进行常温条件下的原位拉曼光谱测量。这种新型的压力计法旨在解决传统高压实验中依赖于其他物质（如红宝石或石英）作为压力参考物的问题，这些参考物可能会对实验系统产生干扰。 论文指出，碳化硅的969拉曼峰位移与压力之间存在明确的关系，这为压力的精确标定提供了可能性。通过实验，他们建立了室温下的压力测量公式，即P(Mpa)=8.2(11.3)377.6(3.0)ω±±×Δ。这个公式表明，通过监测碳化硅拉曼峰的位移，可以直接计算出对应的压力值，从而实现对高压环境的无损测量。 在实验方法部分，论文详细描述了实验装置，包括采用6H型碳化硅的金刚石压腔结构，以及使用甲醇和乙醇混合液作为压力传递介质，以避免水在常温下结冰的影响。此外，还利用红宝石的R1线作为对照，进行压力校准，确保实验数据的准确性。 这项工作不仅对高压实验技术的改进具有重要意义，也为材料科学和地球科学研究提供了新的压力测量工具。尤其是碳化硅作为一种经济且具有独特特性的材料，它的应用降低了实验成本，同时拓宽了高压实验的选择范围。通过这种方法，未来的研究者可以更精确地控制和测量高压实验条件，而不必担心外部物质引入的潜在影响。