低温传压介质

Fujii, G. and Nagano, H. Nature of Pressure Transmitting Media at Low Temperature. Japanese Journal of Applied Physics. 1972.

72年的古早文章了。传压介质用的滑石（talc）和聚四氟乙烯（teflon），锡相变温度与压强相关，以此测量介质的同质性和柔软性。

先提到以前用水做传压介质，降温后水结冰扩展，产生压力，但是在液氦温度下最多产生1.7 kbar的压强。后来用油-煤油做传压介质，获得了15 kbar的压强，常压下加压后降温。两种办法低温下都不好再改变压强。后有人用氢和氦气作为传压介质，其在4K时也足够柔软（plastic）。

这篇文献实验压机的拉伸和压缩部分是SUS 27不锈钢制成，因为低温下其具有低导热性，延展性以及高屈服强度。 作者认为气体传压介质比较危险且相较于固体传压介质压力系统比较复杂，决定用滑石和聚四氟乙烯作为传压介质。 用4电极法测锡的电阻来检查传压介质的静水压性质。 超导相变温度宽度是开始相变和结束相变的温度差。

看完了，感觉参考意义不大，先这么着吧。

Tateiwa, N. and Haga, Y. Evaluations of pressure-transmitting media for cryogenic experiments with diamond anvil cell. Rev. Sci. Instrum. 2009.

作者研究了14种不同的传压介质，想看哪种更适合在低温下做高压实验，结果得出结论是氮氩氦……好家伙，我就是怀疑氩不合适才来看的。

一般常温下使用液体作为传压介质，但是随着温度的降低，传压介质可能发生液-固相变，固体可能在低温区域产生非静水压。该文章就是评估低温下各种传压介质性质的，尤其是在电子强关联系统中。电子态很容易受到杂质或非静水压影响。

文中举例CaFe2As2在有机介质中表现出了超导性，但是在氦中未出现，感觉和我想找的相似。低温下非静水压是无法避免的，所以需要研究合适的传压介质。 过去人们主要研究常温下传压介质的静水性，很少几篇研究了低温下3 GPa以下的性质，这篇文章研究了14中不同介质10 GPa在室温、77K和4.2的性质。

金刚石压砧小砧面800微米，样品腔400微米，用304不锈钢片，红宝石小于10微米，光线直径约600微米，展现的是整个样品腔的平均非静水压效应。

当出现非静水压，R1和R2线会展宽。红宝石R1线对于单轴压力比较敏感，腔内红宝石为分散均匀放置，朝向随机，R1线的展宽同时反映压力不均匀分布（压力梯度）和单轴压力。

红宝石荧光谱线均在压强和R1线稳定后测量，传压介质固态且高压下，需要几个小时来稳定。

Fluorinerts and Daphne 7373化学稳定性强，静水压限制在1.2 GPa和2.4 GPa。还有一些就不记录了，看看比较关心的。

该文章测得氮、氩、氦在室温下的静水压限制压强分别为13,9和30 GPa。 使用的方法是看R1半峰全宽的变化规律。文中提到一句话是静水压的特点就是随着压强的升高半峰全宽微微下降。

文中援引了一篇Klotz的文章，说即使在室温下，高于2 GPa时氩的压强质量弱于氮的。但因为他这篇测得是平均效果，所以他表示他也不知道（那你说他干啥）。

然后终点来了，2 GPa的时候，氩随着降温过程压强变化只有百分之几，但是氦和氮的分别达30%到40%。随着压强升高，这个变化逐渐减小。在高于5 GPa时，氮的变化在百分之几的量级，而10 GPa时候氦的有10%。

这种压强变化对于需要在比较大温度范围内测量物理性质的实验来说就是个缺点。同时，低温区较大的压强变化也会导致非静水压，对样品产生损伤 ，即使用的是氦。

文章最后的几点说明： - 文中的结果都针对的对顶砧，高对称地加压固体传压介质可以更好地获得静水压。 - 如果所研究的材料对应力敏感，或者比红宝石的机械力小，非静水效应可能影响材料的物理性质，尽管看上去红宝石的R1线只有小幅度加宽或者没有加宽。