[发明专利]一种纳秒级可逆相变材料及其相变机理的测定方法

权利要求书

1.一种纳秒级可逆相变材料，其特征在于：

该材料具有在多种外在因素单独或联合作用下发生纳秒级可逆相变的性能；所述因素包括电场、压力、温度；所述纳秒级可逆相变是指材料内部原子、原子团或分子发生有序与无序排布之间的可逆变化，使材料在宏观上呈现为在晶态与非晶态两个相之间发生的相转变过程，且该相转变过程所耗费的时间在0.1～1000纳秒范围内；

其中，该材料的晶态具有立方晶系的晶格结构；且该材料在室温至熔化温度之间具有稳定的固相，其化学计量比为电中性，其p轨道电离度为0.02＜r_σ′＜0.31，其s-p轨道的杂化程度为

2.根据权利要求1所述的纳秒级可逆相变材料，其特征在于：该材料的非晶态与晶态微观结构具有短程范围内近似的原子排布和成键形式，即数个或数十个原子团范围内具有结构相似性。

3.根据权利要求1所述的纳秒级可逆相变材料，其特征在于：该材料发生的纳秒级可逆相变是以晶核为中心发生多个原子或原子团或分子为单位的结构联动微调过程，且该微调过程由晶核为中心传播致远处，其传播速度为纳秒量级。

4.根据权利要求1所述的纳秒级可逆相变材料，其特征在于：该材料内部具有杂质或缺陷，在具有所述杂质或缺陷的区域用于形成较低的结晶势垒从而形成最初的晶核。

5.根据权利要求1所述的纳秒级可逆相变材料，其特征在于：该材料在非晶态与晶态两个相之间实现超过10⁶次所述纳秒级可逆相变。

6.根据权利要求1所述的纳秒级可逆相变材料，其特征在于：该材料在非晶态与晶态两个相之间具有大于10倍的电阻数值差距。

7.一种纳秒级可逆相变材料相变机理的测定方法，其特征在于：

使用实时观测的高分辨透射电子显微照相技术观测材料相变过程中，纳米尺度条件下原子之间位置的变化；使用实时观测的X射线光电子谱技术判断原子之间化学成键的情况与强弱，分析相变过程中原子成键与断键趋势；使用实时观测的X射线精细吸收谱技术获知非晶态与晶态原子短程与长程排布结构的变化、原子间键角、键长及整体结构扭曲的情况；以及使用实时观测的飞秒激光诱导相变技术对材料相变所需时间的长短进行精确的测量。