蓝宝石在高达400 GPa（4 Mbar）冲击压缩下的熵主导耗散
材料科学
2015-05-13 v1
摘要
蓝宝石（单晶Al2O3）是一种代表性的地球材料，并在冲击实验中用作窗口和/或砧座。例如，核幔边界处的压力约为130吉帕（GPa）。100 GPa冲击波引起的缺陷导致蓝宝石变得不透明，从而无法通过热辐射测量温度。我们测量了在16、23和86 GPa冲击压力下，具有不同晶体取向的蓝宝石晶体的波剖面。在23 GPa时，塑性冲击上升时间通常很长（约100纳秒），且其值敏感地依赖于冲击波在晶格中的传播方向。长的上升时间可能是由有序三维蓝宝石晶格中原子间相互作用的高强度引起的。我们的波剖面以及近期理论和激光驱动实验结果暗示，蓝宝石在高达约400 GPa时无序化而不发生显著冲击加热，超过该压力后Al2O3变为非晶态并必须加热。这一图像表明，许多地球材料在100 GPa压力下冲击压缩曲线的特征形状是由熵和温度共同作用引起的。
引用
@article{arxiv.0905.4730,
title = {Entropy-Dominated Dissipation in Sapphire Shock-Compressed up to 400 GPa (4 Mbar)},
author = {W. J. Nellis and G. I. Kanel and S. V. Razorenov and A. S. Savinykh and A. M. Rajendran},
journal= {arXiv preprint arXiv:0905.4730},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 4 figures