白钨矿的原位高压X射线衍射研究

使用金刚石对顶砧高压装置(DAC)和同步辐射光源,对天然白钨矿进行了原位高压能量色散X射线衍射(EDXD)研究,实验最高压力为16.0 GPa.在实验压力范围内观察到了一次白钨矿结构→钨锰铁矿结构的可逆相变:压力小于5.3 GPa时为白钨矿结构(I4_1/a),在5.3～12.3 GPa压力区间内为白钨矿结构与钨锰铁矿结构(P2/c)并存,大于12.3 GPa时完全相变为钨锰铁矿结构.从键长、配位数和配位多面体角度对白钨矿→钨锰铁矿结构的相变机制进行了解释.     

同步辐射激光加温DAC技术及在地球深部物质研究中的应用

实验室模拟地球深部的温度和压力环境,研究地球相关材料的物理和化学性质,是解释地震波数据、进一步了解地球内部结构和动力学过程的重要途径。用高功率的红外激光光束,加温金刚石对顶砧压腔(DAC)中的样品,可以获得深部地幔乃至地核的极端温度和压力条件,已广泛地用于地球深部矿物的相变、熔融和状态方程研究。同步辐射微束技术的发展,为激光加温DAC技术的应用开辟了新的领域,也使地幔及地核条件下的矿物研究有了重要的突破。文章介绍激光加温DAC技术的发展;阐述高温高压原位的同步辐射X射线衍射方法;例举激光加温DAC技术在地球深部物质研究中的一些应用;并对一些关键的技术问题加以分析和讨论。     

天然铁闪锌矿的热状态方程及相变

利用金刚石压腔及其外加温技术,对天然铁闪锌矿(Zn0.76Fe0.23S)进行了高压(17GPa)同时高温(300～623 K)下的原位能量色散X射线衍射实验研究.依据高温高压下获得的p-V-T数据进行了Birch-Murnaghan状态方程拟合.结果表明,铁闪锌矿晶体中Fe对Zn的类质同象替换可能导致其体积模量增大.获得了铁闪锌矿的体积模量的温度导数为((a)K/(a)T)P=-0.044(23)GPa/K.     

4GPa,室温至33O℃条件下方解石Ⅲ的原位Ⅹ衍射

利用能量色散X射线衍射技术,结合金刚石压腔外加热技术,在4.07～4.75 GPa,25～330℃条件下,进行了方解石Ⅲ的X衍射测量.结果表明,在实验的温压范围内,方解石Ⅲ稳定存在.随温度升高,方解石的晶胞参数逐渐增大.