热膨胀法原位观测SrCoO3材料的一级相变

李伟森，王耀文，杜晓波，贺天民

(吉林大学 物理学院，吉林 长春 130012)

相是指系统中物理与化学性质相同且成分相同的均匀物质的聚集态，与其他部分之间具有明显的分界面. 系统中各相之间相互转变称为相变[1]. 相变是自然界中十分普遍的物理过程，相变一般包括一级相变和二级相变2类[2]. 相变总是在一定压强和一定温度下发生的[3]. 在发生相变时，凡是体积发生变化，并伴随热量的吸收或释放，这类相变称为一级相变；而体积没有变化，也不伴随热量的吸收和释放，只是热容量、热膨胀系数和等温压缩系数等物理量发生变化，这类相变称为二级相变[2]. 由于一级相变伴随着体积变化，所以在不同材料组合使用时，就必须考虑材料之间可能因一级相变的体积变化而产生的应力. 另外，也可以利用一级相变伴随着热量的吸收和释放这一特性，将其用于储存能量或控制环境温度等. 因此，研究一级相变对于机械仪器制造、航天技术、太阳能利用和生物医药制品等诸多领域均具有重要的实际意义.

SrCoO3是一种非常重要的母体化合物，可用于进一步开发多种功能性材料，如氧分离膜、甲烷反应器和固体氧化物燃料电池的电极材料等[4]. 但该材料在空气中受热并不稳定，会经历相变过程，由653～920 ℃的六角相转变为920 ℃以上的立方钙钛矿相[5]. 这一相变会伴随着体积变化，对材料的稳定性及用途均产生很大的影响，因此研究和分析其相变过程十分必……