编号：FTJS02722
篇名：超导体MgB_2成相过程研究
作者：郭永庆； 冯旺军； 李翠环； 陈映杉；
关键词：MgB2； sp2杂化； 晶核； 晶核生长；
机构：甘肃民族师范学院物理与水电工程系； 兰州理工大学理学院；
摘要：根据镁和硼的基本化学性质、杂化轨道理论、前线轨道理论和粉末反应理论,分析了粉末反应中MgB2晶核的形成及生长过程。这一过程可分三步完成:(1)两种粉粒碰撞接触,做反相微幅受迫振动,产生MgB2成相区;(2)两个硼原子相遇,价轨道经sp2杂化生成B2,镁原子的两个3s价电子自旋相反成对填入B2的π轨道形成π键,生成MgB2,此即MgB2初始晶核。初始晶核有四个外露半满电子轨道,具有顺磁性,电场分布不对称;(3)初始晶核以确定的杂化轨道平面方向,分别沿a轴和c轴相互接近反应,形成晶核沿三个轴六个方向的生长,π键演化成π63键,镁离子处于硼层的六角中心,最终形成MgB2单晶晶粒。固-液界面有利较大晶粒形成。温度升高,晶粒变大。由初始晶核可能生成MgB4和MgB7等。用初始晶核顺磁性和晶粒表面局域电子,对成相过程可做进一步试验检验。
