快速冲压条件下铅和金的尺寸-应变特性

快速冲压条件下材料的相变是正在进行的研究主题，这是若干全球项目的一部分，如惯性聚变。目前，在快速冲压条件下对样品的X射线衍射(XRD)检查仅限于确定样品的相态以及晶格参数。本文提出通过引入快速冲压速率条件下XRD数据的Williamson-Hall分析来扩展这种检查方法。为演示该方法的适用性，我们对冲压后的铅($P = 200 GPa$)和金($P = 1003 GPa$)进行了分析，两者在所研究的压力下均 exhibit 从面心立方(fcc)晶格向体心立方(bcc)晶格的相变。分析结果表明，快速冲压下的铅具有纳米晶结构，晶粒尺寸为$D = (4 \pm 1) nm$，晶格应变为$\varepsilon = 0.006 \pm 0.002$。铅在快速冲压下的极端硬化可解释为在该金属中形成超细颗粒结构。元素金的平均晶粒尺寸为$D > 12 nm$，在快速冲压条件下实现了 unprecedentedly高、对于纯金属元素而言的晶格应变$\varepsilon = 0.014 \pm 0.001$。