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不同长度容器内MgSiO_3钙钛矿单晶的合成
  • ISSN号:1000-5773
  • 期刊名称:《高压物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O521.2[理学—高压高温物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国地震局地壳应力研究所,北京100085, [2]中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽合肥230026
  • 相关基金:国家自然科学基金(40874034); 国家863计划(2012AA061403); 中央级科研院所科研业务专项(ZDJ2012-21)
中文摘要:

MgSiO3钙钛矿是地球下地幔中含量最丰富的物质,通常仅在高于22GPa的压力下才能稳定存在,研究其单晶性质非常困难。实验合成MgSiO3钙钛矿,尤其是大颗粒单晶,对于研究下地幔的性质极其重要。利用川井型多砧实验装置,在25GPa和1 500℃的条件下合成了大颗粒MgSiO3钙钛矿单晶。通过对比不同长度样品容器的实验结果发现,即使在较长容器底端的大温度梯度区也可长出大颗粒的晶体,这与前人的实验结果不同。认为大温度梯度虽然可造成高结晶核密度,但也可以提高晶体生长的驱动力,使晶体更快生长,而且较长的容器可以增加晶体的产量。另外,还从孪晶的角度分析了MgSiO3钙钛矿的生长机制,对进一步认识和理解高压下MgSiO3钙钛矿晶体的生长特性有重要意义。

英文摘要:

MgSiO3 perovskite is the most abundant material in the Earth's lower mantle. It is very difficult to obtain single crystal of MgSiO3 perovskite due to its high pressure stability over 22 GPa. Thus synthesis of MgSiO3 perovskite, especially the large grain size single crystal, is extremely important to investigate the properties of lower mantle. In this study, the details of synthesizing the single crystal of MgSiOa perovskite with large grain size were presented. Our synthesis experiments were conducted at a condition of 25 GPa and 1 500 ℃ using a 5 000 t Kawai-type multi-anvil apparatus. The results using different lengths of Pt capsule showed the large grain size perovskite crystal can also be obtained even at the large temperature gradient area in longer Pt capsule,which is different from previous experimental results. It is suggested that a large temperature gradient in the sample capsule can increase the nucleation density, however, it can also boost the crystal growth of perovskite and thus crystal can grow at a fast speed. Furthermore,the perovskite growth mechanism was investigated through analysis of twin crystal, which is important to understand the characteristics of the crystal growth of MgSiO3 perovskite at high pressures.

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期刊信息
  • 《高压物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国物理学会 高压物理专业委员会 四川省物理学会
  • 主编:邹广田
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:gaoya@caep.cn
  • 电话:0816-2490042
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-5773
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1147/O4
  • 邮发代号:62-132
  • 获奖情况:
  • 中国物理类核心期刊,EI、CI收录期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:3617