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矿物学报2025年第02期:天然日光榴石的高压单晶X射线衍射、拉曼光谱和DFT计算研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡凯兰;秦霏;杨科;

单位:中国地质大学(北京)地球科学与资源学院;中国科学院上海高等研究院上海同步辐射光源;

摘要:日光榴石(Helvine, Be_3Mn_4(SiO_4)_3S)是重要的含铍日光榴石族矿物,鉴于金属铍作为关键战略资源的重要地位,对日光榴石及其同族矿物的研究具有重要意义。在以往对日光榴石的研究中,实验压力较低,更高压力下的研究还未有过,故本研究基于单晶X射线衍射、拉曼光谱和密度泛函理论计算,探究了日光榴石在300 K条件下,最高压力至24.9 GPa的高压行为和弹性振动特性。结果显示,在实验压力条件下日光榴石结构稳定,未发生相变,原位拉曼实验结果也验证了这一点。得到晶胞参数:a=b=c=8.1844(6)?,α=β=γ=90°,V=548.2(1)?~3,状态方程:V_(T0)=550.5(3)?~3,K_(T0)=121(3) GPa,K′_(T0)=4.2(3)。本研究还对天然日光榴石单晶在100~1100 cm~(–1)区域内的特征峰进行了定性描述,进一步丰富了对该矿物内部结构与振动模式的认识。

关键词:日光榴石;;高压实验;;单晶X射线衍射;;拉曼光谱

基金资助:国家自然科学基金项目(批准号:42202040)