NHIỆT ĐỘ NÓNG CHẢY CỦA CÁC KIM LOẠI PLATIUM VÀ COBALT DƯỚI ÁP SUẤT CAO
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
Platinum và cobalt là hai kim loại chuyển tiếp quý hiếm và có ứng dụng rộng rãi trong đời sống do các tính chất vật lý ưu việt của chúng như tính trơ, rất ít bị ăn mòn thậm chí ở điều kiện khắc nghiệt, độ dẫn điện và dẫn nhiệt tương đối tốt. Việc nghiên cứu tính chất nóng chảy của Platinum và Cobalt là nền tảng cho nhiều tiến bộ công nghệ, giúp nâng cao hiệu quả và khả năng ứng dụng của các kim loại quý này trong các lĩnh vực quan trọng của đời sống.- Trongnghiên cứu này, đường cong nóng chảy phụ thuộc áp suất của platinum và cobalt được tính toán dựa trên sự kết hợp điều kiện nóng chảy Lindemann với hệ số Grüneisen trong mô hình Debye và phương trình Vinet. Kết quả tính toán số được thực hiện tới áp suất cho thấy nhiệt độ nóng chảy tăng tương đối nhanh theo áp suất. Đường cong nóng chảy thu được của platinum và cobalt dưới áp suất cao có sự tương đồng tốt với dữ liệu thực nghiệm được đưa ra so sánh. Điều này chứng tỏ, mô hình tính toán lý thuyết được đề xuất có thể áp dụng để nghiên cứu tính chất nóng chảy của các kim loại khác trong điều kiện áp suất cao.
Từ khóa
Nhiệt độ nóng chảy, Platinum, Cobalt, áp suất cao, hệ số Grüneisen, điều kiện nóng chảy Lindemann
Chi tiết bài viết
Tài liệu tham khảo
[2] C. M. Liu et. (2012) “Melting curves and entropy of fusion of body-centered cubic tungsten under pressure,” J. Appl. Phys., vol. 112, p. 013518.
[3] D. Errandonea et al. (2010) “The melting curve of ten metals up to 12 GPa and 1600 K,” J. Appl. Phys., vol. 108, no. 3
[4] D. Errandonea (2013) “High-pressure melting curves of the transition metals Cu, Ni, Pd, and Pt,” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 87, no. 5, pp. 1–5
[5] Y. M. Lau et al., “Properties and applications of cobalt-based material produced by electron-beam-induced deposition,” J. Vac. Sci. Technol., vol. A 20 (4), p. 1295
[6] C. Zhang et al. (2022) “Platinum-based drugs for cancer therapy and anti-tumor strategies,” Theranostics, vol. 12, no. 5. pp. 2115
[7] A. A. Vodyashkin et al. (2022) “Current Methods for Synthesis and Potential Applications of Cobalt Nanoparticles: A Review,” Crystals, vol. 12, p. 272
[8] S. Alassadi et al., “A chemical perspective on the clinical use of platinum-based anticancer drugs,” vol. 51, p. 10835, 2022.
[9] M. Akaishi et al. (1982) “Sintering behaviour of the diamond-cobalt system at high temperature and pressure,” J. Mater. Sci., vol. 17, no. 1, pp. 193
[10] A. Lazicki et al. (2012) “High-pressure-temperature phase diagram and the equation of state of beryllium,” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 86, no. 17, pp. 1
[11] D. Errandonea et al. (2003) “Melting of tantalum at high pressure determined by angle dispersive x-ray diffraction in a double-sided laser-heated diamond-anvil cell,” Journal of Physics Condensed Matter, vol. 15, no. 45. pp. 7635
[12] A. M. J. Schaeffer et al. (2012) “High pressure melting of lithium,” Physical Review Letters, vol. 109, no. 18.
[13] A. B. Belonoshko et al. (2012) “High-pressure melting curve of platinum from ab initio Z method,” Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, vol. 85, no. 17.
[14] S. N. Luo et al. (2003) “Maximum superheating and undercooling: Systematics, molecular dynamics simulations, and dynamic experiments,” Phys. Rev. B, vol. 68, p. 134206.
[15] C. Dai et al. (2002) “Model for assessing the melting on Hugoniots of metals: Al, Pb, Cu, Mo, Fe, and U,” J. Appl. Phys., vol. 92 (9), p. 5019.
[16] Z. Zhang et al. (2014) “Molecular dynamics study of melting curve, entropy of fusion and solid–liquid interfacial energy of cobalt under pressure,” Phys. B Condens. Matter, vol. 440, pp. 33.
[17] D. Errandonea et al. (2001) “Systematics of transition-metal melting,” Phys. Rev. B, Vol., vol. 63, p. 132104.
[18] J. Wang et al. (2020) “The melting curve of cobalt under high pressure,” Solid State Communications, vol. 307.
[19] J. J. Wook et al. (1999) "Molecular-dynamics simulations for the shock Hugoniot meltings of Cu, Pd and Pt. Journal of Physics Condensed Matter" 11(19), 3799.
[20] A. V. Perelmuter et al. (2013) “Localisation:Theory and Experiment,” Handb. Mech. Stab. Eng., vol. 1469, pp. 1409.
[21] D. Errandonea (2006) “Phase behavior of metals at very high P-T conditions: A review of recent experimental studies,” Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol. 67, no. 9–10. pp. 2017.
[22] J. Ruiz-Fuertes et al. (2010) "Microscopic evidence of a flat melting curve of tantalum", Physics of the Earth and Planetary Interiors 181, 69
[23] J. M. Brown et al. (1983) “Rarefaction velocities in shocked tantalum and the high pressure melting point,” Shock waves Condens., vol. Chapter II, p. 91.
[24] A. B. Belonoshko et al. (2004) “High-pressure melting of molybdenum,” Physical Review Letters, vol. 92, no. 19. 2004.
[25] Z. L. Liu et al. (2008) “Molecular dynamics simulations of the melting curve of tantalum under pressure,” Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, vol. 77, no. 2.
[26] L. Burakovsky et al. (2000) “Analysis of dislocation mechanism for melting of elements: Pressure dependence,” J. Appl. Phys., vol. 88, no. 11, pp. 6294.
[27] Y. Wang et al. (2001) “Melting of iron and other metals at earth’s core conditions: A simplified computational approach,” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 65, no. 1, pp. 1.
[28] R. Boehler (1983) “Melting temperature, adiabats, and Gr̈neisen parameter of lithium, sodium and potassium versus pressure,” Phys. Rev. B, vol. 27, no. 11, pp. 6754.
[29] E. Grüneisen et al. (1912) “Theorie des festen Zustandes einatomiger Elemente,” Ann. Phys., vol. 344, no. 12, pp. 257.
[30] J. C. Graf et al (2004) “High-Pressure Debye-Waller and Grüneisen Parameters of Gold and Copper,” Shock compression of condensed Matter vol. 65, pp. 65.
[31] R. Jeanloz (1989) “Shock wave equation of state and finite strain theory,” J. Geophys. Res., vol. 94, no. B5, pp. 5873.
[32] C. Nie et al. (2015) “A comparative study of Burakovsky’s and Jacobs’s volume dependence Grüneisen parameter for fcc aluminum,” Phys. B Condens. Matter, vol. 468–469, pp. 7.
[33] L. Burakovsky et al. (2003) C. W. Greeff, and D. L. Preston, “Analytic model of the shear modulus at all temperatures and densities,” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 67, no. 9, pp. 1.
[34] R. E. Cohen et al. (2000) “Accuracy of equation-of-state formulations,” Am. Mineral., vol. 85, no. 2, pp. 338.
[35] P. F. Vinet et al. (1987) “Compressibility of solids,” J. Geophys. Res. Geophys Res, vol. 92, no. B9, pp. 9319.
[36] H. B. Mohammed et al. (2023) “Variation of Bulk Modulus, Its First Pressure Derivative, and Thermal Expansion Coefficient with Applied High Hydrostatic Pressure,” Adv. Condens. Matter Phys., vol. 2023, p. 13.
[37] L. Burakovsky et al. (2004) “Analytic model of the Grüneisen parameter all densities,” J. Phys. Chem. Solids, vol. 65, no. 8–9, pp. 1581.
[38] A. D. Chijioke et al. (2005) "High-pressure equations of state of Al, Cu, Ta, and W" Journal of Applied Physics, 98(7), 073526.
[39] S. S. P. Lazor et al. (1993) “Laser-heated diamond anvil cell experiments at high pressure: Melting curve of nickel up to 700 kbar,” Phys. Chem. Miner., vol. 20, p. 86.
[40] A. F. Guillermet (1987) “Critical evaluation of the thermodynamic properties of cobalt,” A.F. Guillermet, Int. J. Thermophys, vol. 8, p. 481.
[41] A. Kavner et al. (1998) “High-pressure melting curve of platinum,” Journal of Applied Physics, vol. 83, no. 12. pp. 7553.