DAC垫片孔侧壁绝缘程度对电导率测量结果的影响

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1、万方数据第26卷第4期原子与分子物理学报V01．26No．42009年8月JOURNALOFATOMICANDMOLECULARPHYSICSAug．2009doi：103969／j．issn．1000—0364．2009．04．030DAC垫片孑L侧壁绝缘程度对彭刚电导率测量结果的影响，吴宝嘉1．2'胡廷静1，王月刘才龙1，韩永昊1，刘鲍崔晓岩1，任万斌1，高春晓'(1．吉林大学超硬材料国家重点实验室，长春市130012)2．延边大学理学院物理系，延吉133002)摘要：通过有限元方法，计算了DAC内垫片孔侧壁与

2、样品发生不同程度短路的情况下，范德堡法测量样品电阻率的相对误差．发现垫片孔侧壁与样品短路面积小于20％时。相对误差可以控制在10％以内．而当短路面积超过25％时，相对误差迅速增大．研究中还发现，电极越靠近样品边缘，相对误差越小．关键词：金刚石对顶砧；高压}电阻率中图分类号：0521+3，0411．3文献标识码：A文章编号：i000—0364(2009)04—0733—04ThegasketconductingeffectindiamondanvilcellduringelectricalmeasurementPEN

3、GGan91，WUBao-Jial”，LIUCai—Lon91，HANYong—Ha01，LIUBa01，HUTing—Jin91，WANGYuel，CUIXiao-Yanl，RENWan—Binl，GAOChun-Xia01(1．StateEeyLabforSuperhardMaterials，InstituteofAtomicandMolecularPhysics，JilinUniversity。Changchun130012，Chinal2．DepartmentofPhysics，CollegeofScien

4、ce，YanbianUniversity，Yanji133002，China)Abstract：UsingFiniteAnalysisMethod，relativeerrorofvanderPauwmodeinelectricalresistivitymeasuringwerecalculatedinsituationofvaryingareaofelectricalshortbetweenthesampleandthein-sidewallofthegasket．Itisrevealedthatiftheshor

5、tenedareaislessthen20％，therelativeerrorissmallerthan10％．Aftertheshortenedareaexceeded25％，therelativeerrorincreasingvaryfast．Itisalsodiscoveredthatthemoretheelectrodeisneartotheedgeofthesample，thesmallertherelativeer—rotis．Keywords：diamondanvilcell，electricalme

6、asurement，highpressure，electricalresistivity1引#习基于金刚石对顶砧技术的高压电学测量方法对于研究压力极端条件下物质内部传导电荷的输运规律以及发现新的电学现象具有重要的意义．利用绝缘垫片和DAC样品腔内部手工布置的金属丝电极，通过测量样品电阻，人们发现在100GPa收稿日期：基金项目：作者简介：通讯作者：以上的压力条件下，Lir¨、BC2l、0t33以及CsIr43具有超导现象，其中Li是目前已知的超导材料中最轻的单质元素．虽然金属丝电极能够测量DAC内样品的电阻[5’6

7、1并能帮助人们发现新的超导现象，但由于电极在压腔内的不可测形变，因此它不能定量给出与传导电荷输运相关的各种物理参量，如电导率、载流子浓度、迁移率等．Weir等人利用薄膜沉2009—-03·-22国家自然科学基金(10874053，50532020)I科技部973课题(z005CB724404)；教育部创新团队(IRT0625)彭刚(1968一)，男，吉林省长春市人，在读博士，工程师，从事高压力下电学理论的研究．高春晓．E-maillcxga0599@yahoo．com．cn万方数据原子与分子物理学报第26卷积和光刻

8、方法，将金属薄膜电极集成在DAC砧面上，通过测量样品电阻，研究了KI、MnO等在高压下的电学行为[7’8]．虽然他们的研究仍没有定量给出样品在高压下的电阻率，但形状规整且在高压下不发生明显形变的集成薄膜电极使得在DAC内精确测量样品电阻率成为可能．同时，薄膜电极本身被绝缘层保护，测量中可以直接采用金属垫片，因此简化了利用绝缘粉末预压垫片的复杂过程．但是，金属