高压下天然菱铁矿的压缩性和电子结构研究

摘要：

采用同步辐射光源和金刚石对顶砧(DAC)技术,对天然菱铁矿的压缩性和电子结构进行了原位X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构谱(XANES)测试研究.在室温下随着压力逐渐升高至50.2 GPa,菱铁矿保持方解石型结构不变,但是逐渐向NaCl型结构转变;刚性[CO3]2-基团平行于ab-平面定向排列使c轴的压缩性大于a轴.菱铁矿在44.6～ 47.1 GPa之间发生电子由高自旋态(HS)向低自旋态(LS)的转变,表现为体积塌陷8％.HS菱铁矿的等温状态方程参数为K0=112(5) GPa和K0'=4.6(3).首次采用XANES技术对菱铁矿中Fe2+的电子结构进行了研究,结果表明:随着压力升高至37.3 GPa,Fe2+的配位和局域对称并未发生明显变化;此后电子结构开始转变,Fe2+的3d轨道分裂能降低,电子跃迁概率增大,呈现LS特性.

关键词：菱铁矿、自旋转变、金刚石压腔、X射线衍射、X射线吸收近边结构谱

所属期刊栏目：35

分类号：P578.6+1;P574.1+2;P574.1+9(矿物学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目U1232204,41473056;Natural Science Foundation of ChinaU1232204,41473056

在线出版日期：2016-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：276-282