6H型六方钙钛矿相BaGeO3的高温高压合成

利用金刚石对顶砧高压装置，结合显微激光双面加热技术，对BaGeO3开展了高温高压实验研究。

       常温常压下赝硅灰石相的BaGeO3于12 GPa左右开始非晶化。进一步加压到22 GPa并对已完全非晶化的BaGeO3样品进行(1800 ± 200) K的高温处理，拉曼光谱显示其转变成一种未见报道的高压新相。在0～17.4 GPa压力范围对BaGeO3高压新相开展同步辐射X射线衍射测试，其衍射谱可以用6H型六方钙钛矿相进行指标化，并且卸压到常压时仍保持稳定。以6H型钙钛矿相为结构模型，分别对17.4 GPa和常压下的X射线衍射谱进行Rietveld结构精修，获得其结构参数。应用二阶Birch-Murnaghan状态方程拟合实验体积-压力数据，得到其体弹模量K0 = 150(2) GPa和零压晶胞体积V0 = 373.0(3) Å3。在实验研究的基础上，对6H型钙钛矿相BaGeO3进行第一性原理理论计算，所得不同压力下的晶格常数和体积数据与实验结果符合得很好，状态方程参数K0 = 153(1) GPa，V0 = 374.2(1) Å3。20.0 GPa时计算的拉曼光谱也很好地描述了拉曼实验测量结果。研究结果补充了赝硅灰石相BaGeO3在更高温压条件下的结构相转变。

       6H型钙钛矿相BaGeO3的获得为进一步表征该相的物理化学性质奠定了基础，为开发高性能钙钛矿结构锗酸盐材料提供了可能性，同时对于理解硅酸盐钙钛矿结构的相变规律及稳定性、地球下地幔物理化学性质及其变化等具有重要的指示意义。