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Transición de tipo landau inducida por presión en estishovita
1D. Andrault, Laboratoire des Geomateriaux, Institut de Physique du Globe, Paris 75252, France. G. Fiquet, Laboratoire de Geologie, Ecole Nationale Superieure de Lyon, Lyon 69364, France. F. Guyot, Laboratoire de Mineralogie-Cristallographie,
Science (New York, N.Y.)
|October 23, 1998
Resumen
Las altas presiones inducen una distorsión estructural del tipo CaCl2 en la stishovita, un polimorfo de sílice. Esta transformación se produce sin cambios significativos de volumen y se asemeja a una transición de tipo Landau.
Área de la Ciencia:
- Geofísica de las altas presiones geofísicas.
- Ciencia de los materiales ciencia de los materiales.
- Física de los minerales física de los minerales.
Sus antecedentes:
- La stishovita, un polimorfo de alta presión de sílice, exhibe propiedades estructurales únicas bajo condiciones extremas.
- Comprender las transiciones de fase en los minerales es crucial para interpretar el interior profundo de la Tierra.
Objetivo del estudio:
- Para investigar el comportamiento estructural de la stishovita a presiones ultra altas.
- Para determinar las transformaciones de fase inducidas por la presión y sus características.
Principales métodos:
- Análisis estructural de Rietveld utilizando difracción de rayos X con dispersión de ángulo.
- Fuente de radiación sincrotrón en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF).
- Calentamiento láser de yttrium-aluminio-garnet (YAG) para manejar el estrés deviatorio.
Principales resultados:
- Se confirmó una distorsión estructural del tipo CaCl2 de la stishovita a 54 ± 1 gigapascales (GPa).
- No se observó ninguna otra transformación de fase hasta 120 GPa.
- La distorsión tetragonal ocurrió sin un cambio sustancial en el volumen, ajustándose a una única ecuación de estado de Birch-Murnaghan.
- Las modificaciones de la celosía inducidas por la presión a 54 GPa fueron análogas a las transiciones inducidas por la temperatura del tipo Landau.
Conclusiones:
- La distorsión del tipo CaCl2 representa una transición de fase significativa en la stishovita bajo presión.
- La transición se caracteriza por modificaciones de celosía similares a las transiciones inducidas por la temperatura.
- Se propone que la temperatura crítica para esta transición aumenta con la presión, favoreciendo una forma de entropía más baja por encima de 54 GPa.