三氧化鎢和鎢酸鋇的電輸運 Ⅰ

在金剛石對頂砧裝置中，通過直流電阻率和交流阻抗譜的測量方法，在36GPa的壓力範圍內，探究電阻率、晶粒電阻、晶界電阻和弛豫頻率等物理量在高壓下的變化規律。以高壓下微晶WO3的電輸運性質為實驗，結果發現，樣品電阻率的不連續變化出現在1.8,21.2和30.4GPa的壓力處，反映了WO3的壓致結構相變。卸壓之後電阻率並沒有恢復到原來的數值，說明WO3的結構相變是不可逆的。

 
高壓電學實驗光刻過程中帶有倒角的金剛石

另外，晶粒電阻和傳導啟動能在3和10GPa的異常變化與先前拉曼研究中的等結構相變有關。高壓下的電阻率隨溫度變化的規律表明，WO3從常壓到25.3GPa依然保持半導體的性質。通過同步輻射X射線衍射實驗在約24和31GPa出現的新峰，證實了結構相變的發生，說明了電學測量結果和相關分析的正確性。

通過對納米WO3的高壓原位電阻率的測量發現，樣品電阻率在4.3和10.5GPa出現了不連續的變化，反映了納米WO3的電子結構相變，晶粒的尺度效應導致了相變的遲滯；電阻率的斜率在24.8和31.6GPa處的變化反映了納米WO3的結構相變；電阻率從36GPa卸壓到常壓並沒有恢復到初始狀態的值，說明納米WO3的結構相變也是不可逆相變；變溫電阻率的研究結果發現，納米WO3從常壓到36GPa一直保持半導體的傳輸特性，這與體材料WO3也是相似的。對其變頻交流阻抗譜的研究發現：在壓力作用下出現了晶界效應；晶粒電阻在4.6和10.3GPa處的不連續性也為電子相變提供了依據；壓致弛豫頻率的變化表明在10.3GPa處的電子相變中的弛豫過程時間較短；晶界弛豫頻率的痕跡也說明晶界效應並非完全消失，這與Nyquist阻抗譜圖的結論相一致。
 

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