研究目的
利用太赫兹透射数据和声子模型计算10至25K温度范围内α-氮(N2)冰的体积热膨胀系数。
研究成果
利用a-N2冰的声子模型和实验太赫兹透射数据,计算了10至25K范围内a-氮冰的晶格参数。热膨胀系数值与文献报道值吻合良好,在Lennard-Jones长度参数上偏差小于0.3%。
研究不足
该研究假设氮气分子对的Lennard-Jones参数和四极矩在10至25开尔文温度范围内保持不变。热膨胀系数测量值与膨胀仪及X射线衍射法所得结果的偏差,可能源于不同的样品制备方法以及杂质或缺陷的存在。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用太赫兹时域光谱技术测量不同温度下a-N2冰的透射系数,通过结合Lennard-Jones势与四极矩-四极矩相互作用项的分子间势能模型进行数据分析。
2:样本选取与数据来源:
a-N2冰样品在10K低温和6×10?3托真空条件下,通过蒸镀法在低温恒温器的蓝宝石基底上生长获得。
3:实验设备与材料清单:
使用具有45GHz光谱分辨率的太赫兹时域光谱仪采集数据。
4:实验流程与操作步骤:
在10-25K温度范围内获取透射数据,监测1.45THz附近吸收特征峰的中心频率随温度变化情况。
5:45THz附近吸收特征峰的中心频率随温度变化情况。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过最小化实验共振频率与模型预测频率的偏差平方,获取a-N2冰的晶格参数。
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