Низкотемпературная фазовая P-T диаграмма перовскита (Mg,Fe)SiO3
А. Г. Гаврилюкa,b,c, В. В. Стружкинd, А. А. Мироновичb, И. С. Любутинa 1), Ж. Ф. Линьe 2), А. Г. Ивановаa,b, П. Чоуf 2), Ю. Ксяоf 2
aИнститут кристаллографии им. А.В. Шубникова, ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, 119333 Москва, Россия bИнститут ядерных исследований РАН, 117312 Москва, Россия cБалтийский федеральный университет им. Иммануила Канта, 236041 Калининград, Россия dGeophysical Laboratory, Carnegie Institution of Washington, DC 20015 Washington, USA eDepartment of Geological Sciences, Jackson School of Geosciences, The University of Texas at Austin, 78712 Texas, USA fHigh Pressure Collaborative Access Team, Geophysical Laboratory, Carnegie Institution of Washington, Argonne, 60439 Illinois, USA
Abstract
Электронные спиновые состояния железа в составе минералов
мантии Земли, находящихся в условиях высокого давления, во многом
определяют физико-химические свойства глубинных слоев Земли и
представляют большой интерес не только для геофизики, но и для
фундаментальной физики сильно коррелированных электронных систем. В
данной работе с помощью двух методик рамановской и
синхротронной мессбауэровской Nuclear Forward Scattering (NFS)
спектроскопии выполнены исследования железосодержащего магний-силикатного перовскита
(Mg,Fe)SiO3 (10
при высоких давлениях до 48 ГПа, создаваемых в камерах с алмазными
наковальнями. По спектрам NFS установлено, что во всей области температур
и давлений ионы железа находятся в немагнитном (пара- или диамагнитном)
состоянии, и электронные свойства можно контролировать с помощью
параметра квадрупольного расщепления Δ. При увеличении давления и
понижении температуры обнаружен сильный рост параметра Δ от
2 мм/с до 4 мм/с, что указывает на изменения электронного
состояния ионов Fe2+. Максимальное значение Δ наблюдалось при
P>20 ГПа, однако характер перехода по давлению сильно зависит от
температуры. Обсуждаются возможные механизмы перехода.
|