Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца
Изучено влияние высоких (5−50 GPa) давлений на термоэлектрические свойства свинца непосредственно при обработке высокими давлениями и выявлены вероятные фазовые превращения. Исследованы зависимости термоэдс свинца от давления и времени при комнатной температуре. Обнаружено, что в свинце существуют в...
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2007
|
| Schriftenreihe: | Физика и техника высоких давлений |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70320 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца / О.В. Савина, А.Н. Бабушкин, А.Р. Динисламов // Физика и техника высоких давлений. — 2007. — Т. 17, № 2. — С. 64-67. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-70320 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-703202014-11-03T03:01:39Z Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца Савина, О.В. Бабушкин, А.Н. Динисламов, А.Р. Изучено влияние высоких (5−50 GPa) давлений на термоэлектрические свойства свинца непосредственно при обработке высокими давлениями и выявлены вероятные фазовые превращения. Исследованы зависимости термоэдс свинца от давления и времени при комнатной температуре. Обнаружено, что в свинце существуют вероятные структурные превращения в области давлений ~ 11 и ~ 30 GPa. Effect of high (5−50 GPa) pressures on thermoelectric properties of lead during highpressure treatment has been studied and probable phase transformations have been revealed. Room-temperature dependences of lead thermo-emf on pressure and time have been investigated. It has been determined that in lead there exist probable structural transformations in regions of ~ 11 and ~ 30 GPa. 2007 Article Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца / О.В. Савина, А.Н. Бабушкин, А.Р. Динисламов // Физика и техника высоких давлений. — 2007. — Т. 17, № 2. — С. 64-67. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 07.35.+k, 68.18.Jk, 73.50.Lw http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70320 ru Физика и техника высоких давлений Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Изучено влияние высоких (5−50 GPa) давлений на термоэлектрические свойства свинца непосредственно при обработке высокими давлениями и выявлены вероятные фазовые превращения. Исследованы зависимости термоэдс свинца от давления и времени при комнатной температуре. Обнаружено, что в свинце существуют вероятные структурные превращения в области давлений ~ 11 и ~ 30 GPa. |
| format |
Article |
| author |
Савина, О.В. Бабушкин, А.Н. Динисламов, А.Р. |
| spellingShingle |
Савина, О.В. Бабушкин, А.Н. Динисламов, А.Р. Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца Физика и техника высоких давлений |
| author_facet |
Савина, О.В. Бабушкин, А.Н. Динисламов, А.Р. |
| author_sort |
Савина, О.В. |
| title |
Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца |
| title_short |
Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца |
| title_full |
Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца |
| title_fullStr |
Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца |
| title_full_unstemmed |
Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца |
| title_sort |
влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца |
| publisher |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| publishDate |
2007 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70320 |
| citation_txt |
Влияние высоких давлений на термоэлектрические свойства свинца / О.В. Савина, А.Н. Бабушкин, А.Р. Динисламов // Физика и техника высоких давлений. — 2007. — Т. 17, № 2. — С. 64-67. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| series |
Физика и техника высоких давлений |
| work_keys_str_mv |
AT savinaov vliânievysokihdavlenijnatermoélektričeskiesvojstvasvinca AT babuškinan vliânievysokihdavlenijnatermoélektričeskiesvojstvasvinca AT dinislamovar vliânievysokihdavlenijnatermoélektričeskiesvojstvasvinca |
| first_indexed |
2025-07-05T19:36:10Z |
| last_indexed |
2025-07-05T19:36:10Z |
| _version_ |
1836836896340180992 |
| fulltext |
Физика и техника высоких давлений 2007, том 17, № 2
64
PACS: 07.35.+k, 68.18.Jk, 73.50.Lw
О.В. Савина, А.Н. Бабушкин, А.Р. Динисламов
ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ НА ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА СВИНЦА
Уральский государственный университет им. А.М. Горького
пр. Ленина, 51, г. Екатеринбург, 620083, Россия
E-mail: savina_olga@rambler.ru
Изучено влияние высоких (5−50 GPa) давлений на термоэлектрические свойства
свинца непосредственно при обработке высокими давлениями и выявлены вероят-
ные фазовые превращения. Исследованы зависимости термоэдс свинца от давле-
ния и времени при комнатной температуре. Обнаружено, что в свинце существу-
ют вероятные структурные превращения в области давлений ~ 11 и ~ 30 GPa.
Известно, что пластические деформации оказывают существенное влия-
ние на кинетику и особенности фазовых превращений под давлением.
Цель работы − исследование влияния высоких (5−50 GPa) давлений на
термоэлектрические свойства свинца непосредственно при обработке высо-
кими давлениями и выявление вероятных фазовых превращений. Термоэдс
является структурно-чувствительной характеристикой, поэтому ее изучение
позволяет выявить не только вероятные структурные превращения, но и за-
висимость этих превращений от времени.
Свинец кристаллизуется в ГЦК-фазу при нормальных условиях. Призна-
ки перехода к новой фазе при P = 13 GPa [1,2] обнаружены более сорока лет
назад, новую структуру определили как гексагонально-плотноупакованную
(ГПУ). Свинец исследован также при давлениях P > 50 GPa, обнаружено на-
личие фазового перехода ГПУ−ОЦК при давлениях P ~ 87 GPa [3,4].
Измерения проводили при комнатной температуре в камере высокого дав-
ления с алмазными наковальнями типа «закругленный конус−плоскость», из-
готовленными из синтетических поликристаллических алмазов «карбонадо»
[5]. Исследования выполнены на образцах свинца толщиной 0.5 mm.
Первоначально было обнаружено, что после обработки давлением термо-
эдс свинца не возвращается к исходному значению. Поэтому дальнейшие
исследования проводили по следующей схеме. Измерив термоэдс при P ~ 0,
увеличивали давление до некоторого значения и вновь измеряли термоэдс.
Затем снижали нагрузку до P ~ 0 и снова измеряли термоэдс. Предельные
Физика и техника высоких давлений 2007, том 17, № 2
65
значения давления для каждого цикла последовательно увеличивали (или
снижали) на 0.5−2 GPa. Было обнаружено, что при P ~ 20 GPa (рис. 1,а) зна-
чение термоэдс не меняется. При последующем повышении давления до P ~
~ 30 GPa (рис. 1,б,в) термоэдс увеличивается на ~ 20% (что лежит вне преде-
лов экспериментальной погрешности). Аналогичное поведение термоэдс на-
блюдали и при повышении давления до P ~ 45 GPa (рис. 1,д,е), но при этом
характер необратимых изменений был иным. Увеличение нагрузки до P ~ 20 GPa
не влияет на термоэдс. При последующем повышении давления термоэдс
резко возрастает и меняет знак при 27−30 GPa. Повышение и снижение на-
грузки в интервале 30−45 GPa не влияет на термоэдс. При снижении давле-
ния до 27−30 GPa термоэдс вновь меняет знак на противоположный и воз-
вращается к исходному значению.
0 10 20 30 40 50
2
Th
er
m
o-
em
f,
µV
/K
P, GPa
–2
0
–4
–6
0 10 20 30 40 50
Th
er
m
o-
em
f,
µV
/K
P, GPa
2
0
–2
–4
–6
0 10 20 30 40 50
Th
er
m
o-
em
f,
µV
/K
P, GPa
2
0
–2
–4
–6
а б в
0 10 20 30 40 50
Th
er
m
o-
em
f,
µV
/K
P, GPa
2
0
–2
–4
–6
0 10 20 30 40 50
Th
er
m
o-
em
f,
µV
/K
P, GPa
2
0
–2
–4
–6
0 10 20 30 40 50
Th
er
m
o-
em
f,
µV
/K
P, GPa
2
0
–2
–4
–6
г д е
Рис. 1. Барические зависимости термоэдс свинца
Заметим, что изменения, происходящие в свинце при пластической де-
формации, зависят от времени. Релаксационные процессы термоэдс хорошо
описываются (коэффициент корреляции ~ 0.95) экспоненциальной зависи-
мостью (рис. 2) вида
Физика и техника высоких давлений 2007, том 17, № 2
66
0 50 100 150 200 2
–2
–1
0
1
2
3
4
5
Th
er
m
o-
em
f,
µV
/K
t, s
0 10 20 30 40 50
0
100
200
300
400
500
τ,
s
P, GPa
Рис. 2. Пример зависимости термоэдс от времени при давлении 39 GPa
Рис. 3. Барическая зависимость времени релаксации термоэдс
S = S0 + A exp(–t/τ),
где t − время, τ − время релаксации.
При обработке и анализе зависимостей термоэдс от времени обнару-
жили, что в области давлений порядка 11, 28 и 37 GPa (рис. 3) времена
релаксации возрастают в несколько раз. Данные по времени релаксации
коррелируют с полученными результатами по барическим зависимостям
термоэдс.
В интервале давлений 0−100 GPa было обнаружено наличие фазовых
превращений при 13 и 87 GPa [1−4]. Наши исследования показали, что веро-
ятные структурные превращения в свинце существуют также в области дав-
лений 30 GPa. Это может быть связано с тем, что изменения, протекающие в
свинце при P ~ 30 GPa, происходят на микроуровне. Их можно обнаружить с
помощью измерения термоэдс.
Эксперименты показали, что измерение термоэдс при сверхвысоких дав-
лениях позволяет изучать модификацию металлов и сплавов непосредствен-
но во время пластического деформирования. Это создает возможность ис-
следования влияния высоких пластических деформаций не только на воз-
никновение новых структурных состояний, но и на динамику этих превра-
щений.
1. T. Takahashi, H.K. Mao, W.A. Bassett, Science 165, 1352 (1969).
2. A.S. Balchan, H.G. Drickamer, Rev. Sci. Instrum. 32, 308 (1961).
3. A.Y. Liu, A. Garcia, M.L. Cohen, Phys. Rev. B43, 1795 (1990).
4. Y.K. Yohra, A.L. Ruoff, Phys. Rev. B42, 8651 (1990).
5. L.F. Vereshchagin, E.N. Yakovlev, B.V. Vinogradov, G.N. Stepanov, K.Kh. Bibaev,
T.I. Alaeva, V.P. Sakuv, High Temperatures−High Pressures 6, 499 (1974).
Физика и техника высоких давлений 2007, том 17, № 2
67
O.V. Savina, A.N. Babushkin, A.R. Dinislamov
EFFECT OF HIGH PRESSURES ON THERMOELECTRIC PROPERTIES
OF LEAD
Effect of high (5−50 GPa) pressures on thermoelectric properties of lead during high-
pressure treatment has been studied and probable phase transformations have been re-
vealed. Room-temperature dependences of lead thermo-emf on pressure and time have
been investigated. It has been determined that in lead there exist probable structural trans-
formations in regions of ~ 11 and ~ 30 GPa.
Fig. 1. Pressure dependences of lead thermo-emf
Fig. 2. An example of the time dependence of thermo-emf for a pressure of 39 GPa
Fig. 3. Pressure dependence of thermo-emf relaxation time
|