Electronic spin states of ferric and ferrous iron in the lower-mantle silicate perovskite

价(化学) 四极分裂 硅酸盐钙钛矿 八面体 自旋跃迁 硅酸盐 超精细结构 穆斯堡尔谱学 自旋态 四极 钙钛矿(结构) 化学 结晶学 晶体结构 无机化学 原子物理学 物理 有机化学
作者
Jung‐Fu Lin,E. Ercan,Zhu Mao,Toru Inoue,Catherine McCammon,Yuming Xiao,Paul Chow,J. Zhao
出处
期刊:American Mineralogist [Mineralogical Society of America]
卷期号:97 (4): 592-597 被引量:63
标识
DOI:10.2138/am.2012.4000
摘要

The electronic spin and valence states of iron in lower-mantle silicate perovskite have been previously investigated at high pressures using various experimental and theoretical techniques. However, experimental results and their interpretation remain highly debated. Here we have studied a wellcharacterized silicate perovskite starting sample [(Mg0.9,Fe0.1)SiO3] in a chemically inert Ne pressure medium at pressures up to 120 GPa using synchrotron Mössbauer spectra. Analyses of the Mössbauer spectra explicitly show a high-spin to low-spin transition of the octahedral-site Fe3+ occurring at ~13-24 GPa, as evidenced from a significant increase in the hyperfine quadrupole splitting. Two quadrupole doublets of the A-site Fe2+, with extremely high-QS values of 4.1 and 3.1 mm/s, occur simultaneously with the spin transition of the octahedral-site Fe3+ and continue to develop to 120 GPa. It is conceivable that the spin-pairing transition of the octahedral-site Fe3+ causes a volume reduction and a change in the local atomic-site configurations that result in a significant increase of the quadrupole splitting in the dodecahedral-site Fe2+ at 13-24 GPa. Our results here provide a coherent explanation for recent experimental and theoretical results on the spin and valence states of iron in perovskite, and assist in comprehending the effects of the spin and valence states of iron on the properties of the lower-mantle minerals.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
~~~~发布了新的文献求助10
刚刚
小鱿鱼完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Lvj发布了新的文献求助10
2秒前
王大伟2023发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
王大伟2023发布了新的文献求助10
4秒前
trance完成签到,获得积分10
4秒前
tlm完成签到,获得积分10
4秒前
热情剑发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
宋子琛应助man采纳,获得10
4秒前
Cyz完成签到 ,获得积分10
5秒前
王大伟2023发布了新的文献求助10
5秒前
eagle完成签到,获得积分10
5秒前
机智苗完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
jfkyt发布了新的文献求助10
5秒前
王大伟2023发布了新的文献求助10
6秒前
Horion完成签到,获得积分10
6秒前
木木发布了新的文献求助10
6秒前
大力不评发布了新的文献求助10
6秒前
王大伟2023发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
FashionBoy应助林加雄采纳,获得10
7秒前
王大伟2023发布了新的文献求助10
7秒前
路易斯酸酸完成签到,获得积分10
7秒前
高贵振家发布了新的文献求助10
7秒前
小甘看世界完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
王大伟2023发布了新的文献求助10
8秒前
zyyzyyoo发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7741413
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9290023
关于积分的说明 20198572
捐赠科研通 7319745
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306727
关于科研通互助平台的介绍 2458937
邀请新用户注册赠送积分活动 2317134