Вышедшие номера
Фазовый переход в нанокристаллах кварца в псевдотахилите при изменении температуры
Веттегрень В.И.1, Мамалимов Р.И.1, Соболев Г.А.2, Киреенкова С.М.2, Морозов Ю.А.2, Смульская А.И.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия
Email: Victor.Vettegren@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 24 октября 2012 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2013 г.

Методом инфракрасной спектроскопии в интервале температур 300-800 K определены размеры и концентрация нанокристаллов alpha-кварца в образцах псевдотахилита, а также внутренние напряжения в этих нанокристаллах. Псевдотахилит представляет собой продукт интенсивного дробления гранита в зоне сейсмогенного разлома. Обнаружено, что размеры нанокристаллов составляют ~20 nm и не зависят от температуры. При повышении температуры их концентрация монотонно уменьшается и стремится к нулю при ~650 K. Одновременно растет концентрация нанокристаллов beta-кварца. При уменьшении температуры исходная концентрация нанокристаллов alpha-кварца восстанавливается. Фазовый переход alpha->beta в нанокристаллах кварца в псевдотахилите начинается при температурах на ~500 K ниже, чем в объеме макрокристалла (846 K), и "растянут" на ~350 K. При комнатной температуре кристаллическая ячейка нанокристаллов сжата под влиянием сил поверхностного натяжения. Эти силы препятствуют фазовому переходу alpha->beta. Коэффициент теплового расширения нанокристаллов выше, чем в случаях макрокристаллов, что приводит к уменьшению сжатия и монотонному уменьшению концентрации нанокристаллов alpha-кварца при увеличении температуры. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ N 13-05-00010 и Программы фундаментальных исследований ОНЗ РАН N 5 "Наночастицы: условия образования, методы анализа и извлечения из минерального сырья".