冲击压缩钒提供的过渡金属力学软化-硬化双重反常的证据
材料科学
2022-02-01 v1 其他凝聚态物理
应用物理
计算物理
摘要
固体通常在压缩下变得更硬且更韧，并在升温时变软。近来，在 VB 族元素（如钒）中预测了压缩诱导软化与加热诱导硬化（CISHIH）双重反常。本文报道了这一反直觉现象的证据。通过使用冲击波产生的 Hugoniot 态下测量的精确高温高压声速，结合第一性原理计算，我们在冲击压缩钒中不仅观察到显著的压缩诱导声速降低，也观察到强烈的加热诱导声速增强。前者对应于压缩引起的剪切模量软化，而后者反映了加热引起的反向硬化。这些实验还揭示了此前未报道的杨氏模量中的另一反常。基于实验与理论数据，我们推断钒沿 Hugoniot 线约在 79GPa 和 116GPa 分别从 BCC 转变为两种不同的菱方（RH1 和 RH2）相，这意味着静态与动态加载的显著差异，以及偏应力和速率相关效应在高压相变动力学中的重要性。
引用
@article{arxiv.2201.13085,
title = {Evidence for mechanical softening-hardening dual anomaly in transition metals from shock compressed vanadium},
author = {Hao Wang and J. Li and X. M. Zhou and Y. Tan and L. Hao and Y. Y. Yu and C. D. Dai and K. Jin and Q. Wu and Q. M. Jing and X. R. Chen and X. Z. Yan and Y. X. Wang and Hua Y. Geng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.13085},
year = {2022}
}
备注
43 pages, 16 figures, with Supplementary Material