金红石高温高压相变的Raman光谱特征

以Ar作压力介质,在准静水压力条件下,利用激光加热DAC技术和显微Raman光谱原位测试技术,在0~35 GPa压力范围开展金红石的高温高压相变研究。在室温条件下,金红石结构TiO2于13.4 GPa开始转变成斜锆石相,于21 GPa时转变完全,并直到35 GPa时斜锆石相稳定存在。在压力分别为29.4和35.0 GPa时,用YAG激光器发出的波长为1.064μm的红外激光束扫描加热样品,TiO2斜锆石高压相转变成另一Pbca结构高压相。卸压时,Pbca相于26.3 GPa时转变成斜锆石相。斜锆石相转变成Pbca相需要加热才能发生,而卸压时却在较小的压力区间即迅速转变完全,两相转变压力边界在28 GPa左右。进一步卸压,斜锆石相直到11 GPa仍稳定,在7.6 GPa时斜锆石相与-αPbO2相两相共存,5 GPa时完全转变成-αPbO2相,并直到常压该相以亚稳定态存在。

斜锆石(ZrO_2)高温高压相变的Raman光谱研究

以Ar作压力介质,在0～23 GPa压力范围内,利用金刚石压腔装置（DAC）和激光加温技术,采用显微拉曼光谱进行原位测试,对处于准静水压力条件下的斜锆石开展高温高压相变研究。研究结果表明：室温下斜锆石ZrO2于3.4 GPa时开始发生相变,到10.4 GPa时其明显转变成一个空间群为Pbca的斜方相。此新相随着压力升高,直到15.3 GPa,仍稳定存在。通过研究,首次获得了Pbca相的拉曼谱图。随后在15.3 GPa压力下进行了激光加温后淬火,结果发现,加热前的Pbca相又转变成了空间群为Pnam的PbCl2结构类型的高压相,该相直到实验最高压力23 GPa仍稳定存在。

P_(2_1)ca斜方辉石相变的研究

笔者利用透射电子显微镜(TEM)和加热台等技术,对河北承德黑山P2_1ca顽辉石的相变过程进行动态观察,证实了P2_1ca斜方辉石是Pbca斜方辉石的同质多象低温变体。相变温度在800～900℃之间。这一变相是通过P2_1ca斜方辉石晶体结构中四分之一呈S旋转的Si—O四面体链改变为O旋转类型而实现的。