Фазовый переход в нанокристаллах кварца в псевдотахилите при изменении температуры
Веттегрень В.И.1, Мамалимов Р.И.1, Соболев Г.А.2, Киреенкова С.М.2, Морозов Ю.А.2, Смульская А.И.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия
Email: Victor.Vettegren@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 24 октября 2012 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2013 г.
Методом инфракрасной спектроскопии в интервале температур 300-800 K определены размеры и концентрация нанокристаллов alpha-кварца в образцах псевдотахилита, а также внутренние напряжения в этих нанокристаллах. Псевдотахилит представляет собой продукт интенсивного дробления гранита в зоне сейсмогенного разлома. Обнаружено, что размеры нанокристаллов составляют ~20 nm и не зависят от температуры. При повышении температуры их концентрация монотонно уменьшается и стремится к нулю при ~650 K. Одновременно растет концентрация нанокристаллов beta-кварца. При уменьшении температуры исходная концентрация нанокристаллов alpha-кварца восстанавливается. Фазовый переход alpha->beta в нанокристаллах кварца в псевдотахилите начинается при температурах на ~500 K ниже, чем в объеме макрокристалла (846 K), и "растянут" на ~350 K. При комнатной температуре кристаллическая ячейка нанокристаллов сжата под влиянием сил поверхностного натяжения. Эти силы препятствуют фазовому переходу alpha->beta. Коэффициент теплового расширения нанокристаллов выше, чем в случаях макрокристаллов, что приводит к уменьшению сжатия и монотонному уменьшению концентрации нанокристаллов alpha-кварца при увеличении температуры. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ N 13-05-00010 и Программы фундаментальных исследований ОНЗ РАН N 5 "Наночастицы: условия образования, методы анализа и извлечения из минерального сырья".
- Г.А. Соболев, В.И. Веттегрень, С.М. Киреенкова, В.Б. Кулик, Ю.А. Морозов, А.И. Смульская, В.А. Пикулин. Физика Земли 6, 7 (2007)
- Г.А. Соболев, С.М. Киреенкова, Ю.А. Морозов, А.И. Смульская, В.А. Цельмович, В.И. Веттегрень, В.Б. Кулик. Физика Земли 9, 3 (2009)
- Г.А. Соболев, Ю.С. Геншафт, С.М. Киреенкова, Ю.А. Морозов, А.И. Смульская, В.И. Веттегрень, В.Б. Кулик. Физика Земли 6, 3 (2011)
- В.Б. Кулик, Г.А. Соболев, В.И. Веттегрень, С.М. Киреенкова. Физика Земли 11, 19 (2011)
- Г.А. Соболев, С.М. Киреенкова, Ю.А. Морозов, А.И. Смульская, В.И. Веттегрень, В.Б. Кулик, Р.И. Мамалимов. Физика Земли 9--10, 17 (2012)
- В.И. Веттегрень, Р.И. Мамалимов, Г.А. Соболев, С.М. Киреенкова, Ю.А. Морозов, А.И. Смульская. ФТТ 53, 2371 (2011)
- A.B. Kuzmenko. Rev. Sci. Instrum. 76, 083 108 (2005)
- M. Born, E. Wolf. Principles of optics. Pergamon Press, Oxford (1964). 855 p
- J. Hlavay, K. Jonas, S. Elek, J. Inczedy. Clays Clay Miner. 26, 139 (1978)
- R. Ravisankar, G. Senthilkumar, S. Kiruba. Indian J. Sci. Technol. 3, 774 (2010)
- S.W. Kieffer. Rev. Geophys. Space Phys. 17, 20 (1979)
- W.G. Spitzer, D.A. Kleinman. Phys. Rev. 121, 1324 (1961)
- J. Etchepare, M. Merian, P. Kaplan. J. Chem. Phys. 60, 1873 (1974)
- M. Ocafia, V. Fornes, J.V. Garcia-Ramos, C.J. Serna. Chem. Miner. 14, 527 (1987)
- H. Richter, Z.P. Wang, L. Ley. Solid State Commun. 39, 625 (1981)
- H. Shen, F.H. Pollak. Appl. Phys. Lett. 45, 692 (1984)
- I.P. Ipatova, A.A. Maradudin, R.F. Wallis. Phys. Rev. 155, 882 (1967)
- O. Madelung. Festkorpertheorie. Springer, Berlin (1972). 416 p
- F. Gervais, B. Piriou. Phys. Rev. B 11, 3944 (1975)
- G. Leibfried. In: Handbuch der Physik. Springer, Berlin (1955). V. VII. Pt 1. P. 104
- Б.М. Агранович. УФН 115, 199 (1975)
- В.М. Дубовик, Е.П. Фетисов. ЖТФ 77, 9, 1 (2007)
- K. de Boer, A.P.J. Jansen, R.A. van Santen, J.W. Watson, S.C. Parker. Phys. Rev. B 54, 826 (1996)
- C. Burda, X. Chen, R. Narayanan, M.A. El-Sayed. Chem. Rev. 105, 1025 (2005)
- В.А. Петров, А.Я. Башкарев, В.И. Веттегрень. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. Политехника, СПб (1993). 475 с
- В.И. Веттегрень, В.Б. Кулик. Высокомолекуляр. соединения А 51, 1411 (2009)
- G. Ouyang, X.L. Li, X. Tan, G.W. Yang. Appl. Phys. Lett. 89, 031 904 (2006)
- R.C. Cammarata, K. Sieradzki. Ann. Rev. Mater. Sci. 24, 215 (1994)
- L. Liang, H. Ma, Y. Wei. J. Nanomaterials. 2011 ID 670 857 (2011)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.