مقالة منهجية

التوليف وMicrodiffraction في الضغوط الشديدة ودرجات الحرارة

DOI:

10.3791/50613

⸱

أكتوبر 7, 2013

 ,  , 
1High Pressure Science and Engineering Center, Department of Physics and Astronomy, University of Nevada, Las Vegas, 2GeoSoilEnviroCARS, University of Chicago, 3High Pressure Collaborative Access Team, Carnegie Institution of Washington

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليزر ساخنة الماس خلية السندان جنبا إلى جنب مع تقنيات السنكروترون الصغرى الحيود يسمح للباحثين لاستكشاف طبيعة وخصائص مراحل جديدة من المسألة في ضغط شديد، ودرجة الحرارة (PT) الظروف. ويمكن وصف عينات غير متجانسة في الموقع تحت ضغط عال من خلال رسم الخرائط 2D ومسحوق مجتمعة، واحدة من الكريستال والنهج الحيود مولتيجرين.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم التحقيق مركبات عالية الضغط والكريات البيضاء لمجموعة واسعة من الأغراض مثل تحديد الهياكل والعمليات الداخلية من الكواكب عميق، مواد التصميم مع خصائص الرواية، فهم السلوك الميكانيكي للمواد تتعرض لضغوط عالية جدا كما هو الحال في انفجارات أو الآثار. التوليف والتحليل البنيوي من المواد في الظروف القاسية من الضغط ودرجة الحرارة تنطوي على تحديات التقنية ملحوظا. في الليزر ساخنة الماس خلية السندان (LH-DAC)، يتم إنشاء الضغط العالي جدا بين نصائح من اثنين من المعارضين سندان الماس القسري ضد بعضها البعض؛ تركيزا أشعة الليزر تحت الحمراء، لمعت من خلال الماس، والسماح للوصول إلى درجات حرارة عالية جدا على عينات امتصاص وأشعة الليزر. عندما يتم تثبيت LH-DAC في beamline السنكروترون أن يوفر الرائعة للغاية إشعاع الأشعة السينية، وهيكل من المواد في ظل الظروف القاسية يمكن بحثها في الموقع. LH-DAC عينات، ولو كان بسيطا جدا، يمكن أن تظهر مرحباحجم الحبوب متغير ghly، ومرحلة التركيب الكيميائي. من أجل الحصول على التحليل البنيوي عالية الدقة والتوصيف الأكثر شمولا لعينة، ونحن جمع البيانات حيود في شبكات 2D والجمع بين مسحوق، الكريستال واحد وتقنيات حيود مولتيجرين. سيظهر النتائج التي تم الحصول عليها ممثل في تركيب من أكسيد الحديد الجديدة، والحديد 4 O 5 1.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الضغط يمكن تغيير جذري في الخصائص والترابط من المسألة. تضاريس الأرض، وتكوينها، وديناميات والمغناطيسية وحتى تكوين الغلاف الجوي ترتبط عميقا إلى العمليات التي تحدث في المناطق الداخلية من الكوكب التي تتعرض لضغوط عالية جدا ودرجة الحرارة. وتشمل عمليات أعماق الأرض الزلازل والبراكين، الحمل الحراري الحرارية والكيميائية، والتمايز. وتستخدم الضغط العالي ودرجة الحرارة لتجميع المواد فائقة الثابت مثل الماس ونيتريد البورون مكعب. ارتفاع التوليف PT جنبا إلى جنب مع الموقع حيود الأشعة السينية في يسمح للباحثين لتحديد هياكل الكريستال من المواد الجديدة أو الكريات البيضاء ذات الضغط العالي من أهمية التكنولوجية المدقع. المعرفة من هياكل ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. الماس سندان الخليوي وإعداد طوقا

  1. حدد زوج من سندان الماس مع تصميم مخروطي 12 ومطابقة حجم culet. يتم اختيار تصميم سندان المخروطية لواسعة الزاوية نوافذ الأشعة السينية التي يقدمها، مما يسمح لجمع البيانات microdiffraction الأشعة السينية عالية الدقة نسبيا. يتم تحديد culet (طرف شقة أو مشطوف من سندان الماس) وفقا لأقصى قدر من الضغط الهدف. القطر من الجزء المسطح من culet يتراوح من حوالي 1-،07 ملم لضغوط المستهدفة من 10 إلى أكثر من 200 برنامج العمل العالمي، على التوالي.
  2. ضع وسندان الماس في ا....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نظهر البيانات microdiffraction ممثل الحصول عليها من ارتفاع الضغط ودرجة الحرارة توليف من الحديد 4 O 5 من خليط من الهيماتيت والحديد وفقا لردود الفعل:

figure-results-1

ويوضح الشكل 5 أنماط الحيود مسحوق من مواقع B. على الرغم من أ.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في كل خطوة على بروتوكول صفها يجب أن يؤديها مع الحرص الشديد على تجنب مخاطر الفشل التجريبية عبر كارثية تتحطم للسندان، وعدم الاستقرار وفقدان طوقا من الضغط وعدم القدرة على تحقيق درجة الحرارة المستهدفة، التلوث عينة، شديدة غير hydrostaticity، الخ.

التحدي الأكبر من ارتفاع PT التوليف هو تفسير البيانات حيود الأشعة السينية، وهي مشكلة واسعة جدا بحيث لا يمكن تلخيصها هنا. في حين حل الهيكلية هي بطبيعتها مشكلة غير تافه.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
الكتاب تعلن أي تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم اعتماد جامعة نيفادا، لاس فيغاس (UNLV) ارتفاع الضغط علوم وهندسة مركز من قبل قسم إدارة الأمن النووي الوطنية للطاقة (إدارة الأمن النووي) الاتفاق التعاوني DE-NA0001982. تم تنفيذ هذا العمل في ضغط الفريق الوصول التعاونية عالية (HPCAT) (القطاع 16)، وعلى GeoSoilEnviroCARS (GSECARS) (القطاع 13)، متقدمة فوتون المصدر (APS)، مختبر أرغون الوطني (ANL). يتم دعم عمليات HPCAT من قبل وزارة الطاقة، إدارة الأمن النووي تحت رقم جائزة DE-NA0001974 وDOE-BES تحت رقم جائزة DE-FG02-99ER45775، بتمويل جزئي من قبل الأجهزة جبهة الخلاص الوطني. ويدعم GeoSoilEnviroCARS من قبل مؤسسة العلوم علوم الأرض الوطنية (EAR-0622171) وزارة الطاقة (DOE)، علوم الأرض (DE-F....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
سندان الماسAlmax EasylabN / A
WC مقاعدAlmax EasylabN / Aيحتاج السكن المخروطي إلى مطابقة الشكل المخروطي لقاع السندان
SX-165 CCDMarresearch
XRD 1621 xN ESPerkin Elmer
W needleTed pella، IncMT26020

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Lavina, B., et al. Discovery of the recoverable high-pressure iron oxide Fe4O5. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 17281-17285 (2011).
  2. Eremets, M. I. High pressure experimental methods. , Oxford University. Oxford. (1996).
  3. Loveday, J.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Fe4O5

مقالات ذات صلة