Parámetros de RMN de 17O y 29Si de las fases de MgSiO3 de la espectroscopia de RMN de estado sólido de alta...

Área de la Ciencia:

• Geoquímica y Ciencia de los Materiales Ciencia de los Materiales.
• Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de estado sólido Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de estado sólido Espectroscopia de estado sólido
• Materiales computacionales Ciencia de la ciencia.

Sus antecedentes:

• Los polimorfos de silicato de magnesio (MgSiO3) son componentes clave del manto de la Tierra, exhibiendo transiciones estructurales bajo diferentes presiones y temperaturas.
• Comprender estas estructuras es crucial para interpretar los datos sísmicos y la composición del manto.

Objetivo del estudio:

• Para determinar los parámetros de la Resonancia Magnética Nuclear (RMN) 29Si y 17O para seis polimorfos de MgSiO3.
• Para asignar sitios de oxígeno en polimorfas de baja presión y proporcionar los primeros datos de RMN 17O para polimorfas de alta presión.
• Para correlacionar los parámetros de RMN con las variaciones estructurales locales.

Principales métodos:

• Espectroscopia de RMN de estado sólido de alta resolución, incluidos los experimentos de giro de ángulo mágico cuántico triple (MAS), MAS cuántico múltiple (MQMAS) y MAS de transición por satélite (STMAS).
• Cálculos de los primeros principios utilizando el medidor incluyendo el formalismo de onda aumentada por proyector (GIPAW) con condiciones de límite periódicas.
• Análisis de 29Si y 17O desplazamientos químicos de RMN y parámetros cuadrupolares.

Principales resultados:

• Resuelto y asignado todas las especies de oxígeno en los espectros de RMN 17O para orto-, clino- y protoenstatita, que difieren de las asignaciones anteriores.
• Presentaron los primeros datos de RMN 17O para la mayorita, la akimotoita y la perovskita, confirmando los hallazgos anteriores de RMN 29Si.
• Demostró que los desplazamientos químicos 17O se correlacionan con la longitud del enlace Si-O, pero también están influenciados por el entorno de coordinación.

Conclusiones:

• El estudio proporciona asignaciones definitivas de RMN 17O para los polimorfos MgSiO3, cruciales para la comprensión de la estructura del manto de la Tierra.
• Los parámetros de RMN ofrecen información sobre la relación entre la estructura local, la coordinación y la unión en MgSiO3.
• Este trabajo establece una base para el uso de RMN para sondear fases minerales de alta presión en la ciencia de la Tierra.