編號：FTJS02722
篇名：超導體MgB_2成相過程研究
作者：郭永慶； 馮旺軍； 李翠環(huán)； 陳映杉；
關鍵詞：MgB2； sp2雜化； 晶核； 晶核生長；
機構(gòu)： 甘肅民族師范學院物理與水電工程系； 蘭州理工大學理學院；
摘要： 根據(jù)鎂和硼的基本化學性質(zhì)、雜化軌道理論、前線軌道理論和粉末反應理論,分析了粉末反應中MgB2晶核的形成及生長過程。這一過程可分三步完成:(1)兩種粉粒碰撞接觸,做反相微幅受迫振動,產(chǎn)生MgB2成相區(qū);(2)兩個硼原子相遇,價軌道經(jīng)sp2雜化生成B2,鎂原子的兩個3s價電子自旋相反成對填入B2的π軌道形成π鍵,生成MgB2,此即MgB2初始晶核。初始晶核有四個外露半滿電子軌道,具有順磁性,電場分布不對稱;(3)初始晶核以確定的雜化軌道平面方向,分別沿a軸和c軸相互接近反應,形成晶核沿三個軸六個方向的生長,π鍵演化成π63鍵,鎂離子處于硼層的六角中心,最終形成MgB2單晶晶粒。固-液界面有利較大晶粒形成。溫度升高,晶粒變大。由初始晶核可能生成MgB4和MgB7等。用初始晶核順磁性和晶粒表面局域電子,對成相過程可做進一步試驗檢驗。
