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
1秒前
有魅力伯云完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
Akim应助GeZhang采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
敬业乐群发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
hjw完成签到,获得积分10
6秒前
我是老大应助DJDJ采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
YYY完成签到,获得积分10
8秒前
公子渔完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI6.4应助Melody采纳,获得10
9秒前
9秒前
cloudy发布了新的文献求助10
9秒前
栗子柴柴发布了新的文献求助10
10秒前
hjw发布了新的文献求助10
10秒前
xunway发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
buober完成签到 ,获得积分10
13秒前
孤独语芙发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI6.2应助JoJoT采纳,获得10
13秒前
16秒前
赖羊羊发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
小郭呀发布了新的文献求助10
17秒前
PYPYPY完成签到,获得积分10
17秒前
stt发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
林间月完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
DJDJ发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
wsurETA发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 2030
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
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 7577084
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9156636
关于积分的说明 19589301
捐赠科研通 7160785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3265204
关于科研通互助平台的介绍 2430231
邀请新用户注册赠送积分活动 2255839