シリケート鉱物における反相ドメインの実験的な粗化

科学分野:

• ミネラル物理学 ミネラル物理学
• 地質科学は地質学科学である.
• マテリアルサイエンス 材料科学

背景:

• ピジョナイト (Pigeonite) は,カルシウムに富んだピロキセンの鉱物です.
• アンチフェーズドメインは,結晶内の構造的不完全さです.
• ドメインの進化を理解することは,地質史の解釈の鍵です.

研究 の 目的:

• 自然 pigeoniteの反相ドメインの粗化運動を調査する.
• 反相ドメインサイズに対する冷却速度の影響を決定する.
• 地質学的冷却速度の推定のためにドメインサイズを使用する可能性を評価する.

主な方法:

• 組み合わせた冷却実験.
• ドメイン観測のための伝送電子顕微鏡 (TEM).
• 時間の経過によるドメインサイズ進化の分析.

主要な成果:

• アンチフェーズドメインの粗化は,t^1/10率の法則に従っており,境界で好ましいカチオン (例えば,Ca2+) の分離を示している.
• 高温で消火したサンプルは,時間と温度に関係のない大きなドメインサイズを示します.
• 非常に速い冷却と非常に遅い冷却の両方が,大きな領域を生成します.

結論:

• Pigeonite antiphaseドメインの粗化は,カチオン拡散と分離によって制御されます.
• ドメインサイズと冷却速度の関係は複雑で非線形である.
• 複数の形成経路があるため, pigeonite antiphase領域のサイズから地質学的冷却速度を推定することは困難です.