Методами инфракрасной и рамановской спектроскопии исследована температурная зависимость концентрации alpha-фазы в поверхностных слоях и объеме пластин кварца, выпиленных на расстоянии ~2 mm от естественной поверхности роста друз месторождения Додо на Приполярном Урале. Обнаружено, что в объеме образцов температурная зависимость ведет себя так, как и ожидается для фазового перехода первого рода: до 800 K она неизменна, а при больших температурах стремится к нулю. В поверхностных слоях толщиной ~0.15 и ~0.8 mum концентрация alpha-фазы монотонно уменьшается примерно на 10% при повышении температуры до 780 K. Температурная зависимость концентрации alpha-фазы в слое, расположенном на глубине ~6 mum, имеет два минимума: при температурах ~370 и ~570 K, при которых концентрация этой фазы уменьшается приблизительно наполовину. Одновременно растет концентрация beta-фазы. Обнаруженные зависимости концентрации alpha-фазы с ростом температуры объяснены воздействием воды на искажения кристаллической решетки около дислокаций роста. При 370 K из межзеренных границ испаряется свободная вода, а при 570 K - вода, связанная водородными связями с группами SiOH. При испарении воды изменяются напряжения в межзеренных границах, что и приводит к изменению концентрации alpha-фазы. Установлено, что в поверхностном слое кварца толщиной до ~0.8 mum при увеличении температуры появляются растягивающие напряжения, достигающие ~170 MPa. Под влиянием напряжений образуются микротрещины, которые приводят к разрушению образца. Появление растягивающих напряжений объяснено увеличением объема слоя макрокристалла, расположенного на расстоянии от ~1 до ~8 mum от его поверхности из-за роста в нем концентрации beta-фазы. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант N 130500010).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.