高压下钙钛矿结构材料向后钙钛矿结构转变研究

针对钙钛矿结构有关材料向后钙钛矿结构转变的这一高压极端条件下凝聚态物理中的热点课题，利用金刚石对顶砧高压装置与同步辐射光源相关的各种高压研究技术，原位观测高压高温作用下钙钛矿结构有关材料向后钙钛矿结构转变的压力和温度驱动关系，以及引起的弹性和流变性能变化。研究内容包括铁含量和铝含量对关键下地幔矿物材料MgSiO3的结构稳定性与性能影响，掺杂元素在后钙钛矿结构中原子占位的化学有序和结构微调现象，NaMgF3钙钛矿结构向后钙钛矿结构转变后，在高压高温作用下稳定性研究等。实验方法包括高压下原位同步辐射X射线衍射，金刚石对顶砧径向X射线衍射，高压下金刚石压砧内样品的同步辐射X射线3维成像技术等。发展新的金刚石对顶砧相关技术以及原位压力精密控制系统，结合第一原理计算研究，对超高压条件下钙钛矿结构有关材料向后钙钛矿结构转变，以及性能变化进行系统的深入研究。

利用金刚石对顶砧高压装置与同步辐射光源相关的各种高压研究技术，原位观测高压作用下钙钛矿结构有关材料结构转变的压力和温度驱动关系。研究内容包括钙钛矿结构固溶体材料Pb(Yb1/2Nb1/2)O3-PbTiO3在50GPa压力范围内的结构稳定性，以及温度对其四方到立方相变边界的影响，拓扑绝缘体材料Sb2Te3以及纳米条带材料ZnO等在高压下的结构相变等。发展高压下金刚石压砧内样品的同步辐射X射线三维成像技术，对高压条件下有关材料结构转变以及性能变化进行系统的深入研究。