高压下 B2O3 玻璃结构转变的本质
无序系统与神经网络
2008-07-19 v1
摘要
我们报道了 B2O3 玻璃在 300-700 K 温度范围、压力高达 10 GPa 条件下的 X 射线衍射研究结果，室温下压力高达 9 GPa 的原位体积测量结果，以及压力高达 250 GPa 的第一性原理模拟数据。B2O3 玻璃在压力下的行为可描述为两个宽泛且压力重叠的转变。第一个转变始于 P > 1 GPa，过程中硼原子的配位数未发生任何变化；另一个转变始于 P > 5 GPa，并伴随着配位数的逐渐增加。第二个转变是完全可逆的；减压后 B2O3 玻璃的残余致密化与第一个转变的不完全可逆性有关。在 P < 10 GPa 的玻璃中，转变为 4 配位状态的硼原子比例远小于间接实验数据 [4] 所推测的数值，但比经典分子动力学模拟 [5,6] 此前提出的数值大得多（数十倍）。与文献 [7] 中的假设相反，观察到的压缩和减压过程中的转变都相当宽泛。基于从头算结果，我们还预测在更高压力下存在另一种向超密相的转变，其中 B 原子变为 5 配位和 6 配位。
引用
@article{arxiv.0805.1828,
title = {Nature of Structural Transformations in the B2O3 Glass under High Pressure},
author = {V. V. Brazhkin and Y. Katayama and K. Trachenko and O. B. Tsiok and A. G. Lyapin and Emilio Artacho and M. Dove and G. Ferlat and Y. Inamura and H. Saitoh},
journal= {arXiv preprint arXiv:0805.1828},
year = {2008}
}