Inhaltszusammenfassung

Ein weit verbreitetes Ziel besteht darin, die Strukturen von Mineralen unter variierenden Bedingungen des Drucks, der Temperatur oder der chemischen Zusammensetzung vorherzusagen. Obwohl ab initio Berechnungen oft dafür verwendet werden, beschreibt dieser Artikel einen alternativen, empirischen Ansatz. In diesem Zusammenhang wird die Methode der Ionennetzwerk-Analyse (INA) in Bezug auf die bekannten Kristallstrukturen von Olivin-Mineralen definiert. Sie betrifft eine reversible Transformat...Ein weit verbreitetes Ziel besteht darin, die Strukturen von Mineralen unter variierenden Bedingungen des Drucks, der Temperatur oder der chemischen Zusammensetzung vorherzusagen. Obwohl ab initio Berechnungen oft dafür verwendet werden, beschreibt dieser Artikel einen alternativen, empirischen Ansatz. In diesem Zusammenhang wird die Methode der Ionennetzwerk-Analyse (INA) in Bezug auf die bekannten Kristallstrukturen von Olivin-Mineralen definiert. Sie betrifft eine reversible Transformation zwischen zwei alternativen Repräsentationen einer aus Ionen bestehenden Kristallstruktur: (a) die kristallographische Darstellung; und (b) eine Darstellung, die auf den Wechselwirkungen zwischen Ionen basiert. Während die erste Darstellung die Gitterparameter und die Atomkoordinaten einer Kristallstruktur umfasst, besteht die zweite aus ausgewählten Wechselwirkungsvektoren zwischen Ionen. Die Längen und Orientierungen dieser Vektoren ändern sich nur geringfügig zwischen Kristallstrukturen, die unter systematisch variierenden Bedingungen von Druck, Temperatur oder chemischer Zusammensetzung, (p-T-X), bestimmt worden sind. Deswegen kann man die Eigenschaften dieser Vektoren verwenden, um die Kristallstruktur bei Zwischenwerten von (p-T-X) mittels Interpolation vorherzusagen. Bei der INA-Methode werden zwei Netzwerke aufgebaut, eins für die Anionen und das andere für die Kationen. Da beide Netzwerke zu unabhängigen Werten für die Gitterparameter führen, ist es möglich, die bekannten, stetigen Änderungen der Gitterparameter mit(p-T-X) als normative Einschränkungen auszunutzen. Dies findet innerhalb eines Verfahrens zur Vorhersage der Kristallstruktur statt. In gleicher Weise können die Volumina der Koordinationspolyeder der Kationen als Einschränkungen mit verwendet werden. Olivin-Minerale wurden gewählt, da viele strukturelle Daten unter veränderlichen (p-T-X)-Bedingungen in der Literatur verfügbar sind. Allerdings werden die Grundideen der INA-Methode allgemein erläutert, so dass die Methode auf andere Mineralarten angewendet werden kann.» weiterlesen» einklappen

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DDC Sachgruppe:
Chemie