ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT ĐẾN HỆ SỐ DEBYE – WALLER, TẦN SỐ DEBYE, NHIỆT ĐỘ DEBYE VÀ NHIỆT ĐỘ NÓNG CHẢY CỦA KIM LOẠI CADMIUM
CẤU TRÚC HCP
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
Cadmium (Cd) có tiềm năng ứng dụng lớn trong công nghệ chế tạo hợp kim siêu bền, hoặc chịu nhiệt. Việc nghiên cứu các tính chất nhiệt động của kim loại này là cần thiết không chỉ trong lĩnh vực khoa học mà trong nhiều ngành công nghiệp. Tuy nhiên, nghiên cứu một số các đại lượng nhiệt động của Cd như tần số và nhiệt độ Debye, hệ số Debye – waller (DWF) ở áp suất cao còn hạn chế. Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng phương pháp bán thực nghiệm để nghiên cứu một số tính chất nhiệt động của kim loại Cd bao gồm tần số và nhiệt độ Debye, DWF. Mô hình Debye phi điều hòa và định luật nóng chảy Lindemann được chúng tôi kết hợp để nghiên cứu nhiệt độ nóng chảy của kim loại Cd. Các tính toán số đã được thực hiện cho kim loại Cd lên đến 50 GPa. Kết quả chúng tôi thu được có sự phù hợp tốt với một số kết quả trước đây. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thêm cơ sở dữ liệu về các tính chất nhiệt động của Cd mà còn mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực khoa học và công nghiệp.
Từ khóa
Cadmium, mô hình Debye phi điều hòa, tần số và nhiệt độ Debye, hệ số Debye–Waller, nóng chảy, áp suất cao, định luật nóng chảy Lindemann
Chi tiết bài viết
Tài liệu tham khảo
[2] J. F. Cannon (1974) “Behavior of the elements at high pressures” 781 J. Phys. Chern. Ref. Data, vol. 3.
[3] T. S. Tien (2022) “Analysis of Temperature-dependent Extended X-ray Absorption Fine Structure Oscillation of Distorted Crystalline Cadmium” Commun. Phys., vol. 32.
[4] N. V. Hung et al. (2014) "High-order expanded XAFS Debye Waller factors of HCP crystals based on classical anharmonic correlated Einstein model" Mod. Phys. Letters B Vol. 28.
[5] B. Li et al.(2018) “Phase transition and thermoelastic behavior of cadmium sulfide at high pressure and high temperature” J. Alloys Compd., vol. 743.
[6] B. P. Grady et al. (1996) “EXAFS Studies of Various Sulfonated and Carboxylated Cadmium Ionomers” Am. Chem. Soc., vol. 29.
[7] I. F. Vasconcelos et al. (2008) “EXAFS analysis of cadmium(II) adsorption to kaolinite Igor,” Chem. Geol., vol. 249.
[8] M. Minicucci et al. (2005) “Cadmium under High Pressure and High Temperature Conditions,” Phys. Scripta., vol. T115.
[9] D. Errandonea (2010) “The melting curve of ten metals up to 12 GPa and 1600 K,” J. Appl. Phys., vol. 108.
[10] G. Bunker (1983) “Application of the ratio method of EXAFS analysis to disordered systems,” Nucl. Instruments Methods Phys. Res., vol. 207.
[11] N. Van Hung et al. (2010) “Anharmonic correlated Debye model Debye-Waller factors,” Phys. B Condens. Matter, vol. 405.
[12] E. Grüneisen(1912) “Theorie des festen Zustandes einatomiger Elemente,” Ann. Phys., vol. 344.
[13] J. C. Graf et al. (2004) “High-Pressure Debye-Waller and Grüneisen Parameters of Gold and Copper” vol. 65.
[14] H. K. Hieu (2014) “Melting of solids under high pressure” Vacuum, vol. 109.
[15] L. Burakovsky et al. (2004) “Analytic model of the Grüneisen parameter all densities” J. Phys. Chem. Solids, vol. 65.
[16] N. V. Hung et al. (1997) “Anharmonic correlated Einstein-model Debye-Waller factors” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 56.
[17] L. Burakovsky et al. (2000) “Analysis of dislocation mechanism for melting of elements: Pressure dependence” J. Appl. Phys., vol. 88.
[18] F. Lindemann (1910) “The calculation of molecular vibration frequencies” Phys. Z, vol. 11.
[19] Y. Wang et al. (2001) “Melting of iron and other metals at earth’s core conditions: A simplified computational approach” Phys. Rev. B vol. 65.
[20] P. Vinet et al. (1987) “Compressibility of solids” J. Geophys. Res. Geophys Res, vol. 92.
[21] N V. Hung et al. (2008) “Anharmonic effective potential, Local force constant and EXAFS of crystial: Theory and comparison to experiment” Int. J. Mod. Phys. B, vol 22.
[22] T. Kenichi (1997) “Structural study of Zn and Cd to ultrahigh pressures” Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, vol. 56, no. 9.
[23] D. L. Martin (1961) "The Specific Heat of Hexagonal Metals at Very Low Temperatures" Proc. Phys. Soc. Vol. 78.
[24] D. Rajdev et al. (1962) "Debye Temperature for Cadmium Derived from Low-Temperature Specific-Heat Measurements" Phys. Rev. Vol. 128.
[25] C. W. Garland et al. (1960) "Elastic Constants of Cadmium from 4.2°K to 300°K" Physical Review, vol. 119 .
[26] S. Arafin et al. (2013) “Melting of metals under pressure” Physica B: Condensed Matter, vol. 419.