高熵锆酸盐中压力诱导的结构无序与反常压力-体积行为
材料科学
2025-06-03 v1
摘要
本文利用同步辐射X射线衍射(SR-XRD)测量技术，在最高约30 GPa的压力下，研究了三种不同平均粒径（约25 nm、约45 nm和约68 nm）的(La0.2Nd0.2Sm0.2Gd0.2Yb0.2)2Zr2O7锆酸盐(HEZ)纳米粉末的室温高压行为。在较低烧结温度下合成的较小粒径HEZ纳米粉末（约25 nm）表现出纯缺陷萤石(DF)相，而在较高烧结温度下合成的较大粒径HEZ纳米粉末（约45 nm和约68 nm）则表现出DF相与烧绿石相(PY)的混合相。PY相的相分数随烧结温度升高而增加，因而也随粒径增大而增加。所有HEZ纳米粉末的初始结构（DF和PY）在最高约30 GPa下均保持稳定，尽管较大粒径HEZ纳米粉末中PY相的相分数随压力升高而逐渐减少，这与PY相中氧48f分数坐标的显著变化相伴随。在所有研究的样品中，这两个相在约7至15 GPa之间均表现出反常的压力-体积(P-V)行为。该反常现象随HEZ纳米粉末粒径的增大而减弱。键长和多面体体积随压力的变化表明，反常的P-V行为及高压下的结构变化，主要是由于HEZ纳米粉末中DF和PY结构的多面体扭曲所致。
引用
@article{arxiv.2506.01834,
title = {Pressure-induced structural disordering and anomalous pressure-volume behaviour in high-entropy zirconates},
author = {Yogendar Singh and Xinghua Su and Vivek Kumar and H. K. Poswal and K. K. Pandey and Pawan Kumar Kulriya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01834},
year = {2025}
}