高压实验研究：磷氯铅矿的原位单晶X射线衍射分析

"磷氯铅矿的原位高压单晶X射线衍射研究，许寻，刘迎新，秦霏，王英。采用同步辐射光源和金刚石对顶砧技术进行高压实验，最高压力达11.5 GPa，未发现相变。随压力增加，晶胞体积压缩，a轴压缩率大于c轴，与结构中的六方环状孔道有关。通过三阶Birch-Murnaghan状态方程得到体积模量K0=49.9(3.6) GPa，K’=9.8(1.1)。研究涉及磷氯铅矿的结构、X射线衍射和压缩性。" 这篇论文详细介绍了对磷氯铅矿进行的原位高压单晶X射线衍射实验，这是一种用于研究矿物在高压环境下的结构变化的重要技术。实验中，研究者利用同步辐射光源，这种光源具有高亮度和窄波宽的特点，可以提供更精确的衍射数据。同时，他们采用了金刚石对顶砧(DAC)设备，这是一种能够产生极高压力的实验装置，最高达到了11.5 GPa的压力水平。 实验结果显示，磷氯铅矿在加压过程中没有出现相变，这意味着其基本晶体结构在所施加的压力范围内保持稳定。随着压力的增加，矿物的晶胞体积逐渐减小，这表明了矿物的压缩性。具体来说，a轴的压缩速率比c轴快，这一现象与磷氯铅矿的内部结构有关，即其结构中存在平行于c轴的六方环状孔道，这种结构特征影响了矿物对压力的响应。 研究者利用三阶Birch-Murnaghan状态方程来描述磷氯铅矿的体积-压力关系，得到了体积模量K0为49.9(3.6) GPa，这代表了矿物在压力下的刚性。K'值为9.8(1.1)，表示体积压缩的非线性程度。这些参数对于理解矿物的力学性质和预测其在地质环境中的行为至关重要。 这项研究为理解磷氯铅矿的高压行为提供了新的见解，对于地质学、矿物物理学以及相关材料科学领域都有重要意义。它不仅深化了我们对磷氯铅矿结构和性能的认识，也为其他类似矿物的高压研究提供了参考方法和技术路线。