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Crystal structure of sinhalite MgAlBO4 under high pressure

Authors :
Universitat Politècnica de València. Centro de Tecnologías Físicas: Acústica, Materiales y Astrofísica - Centre de Tecnologies Físiques: Acústica, Materials i Astrofísica
Universitat Politècnica de València. Departamento de Física Aplicada - Departament de Física Aplicada
Universitat Politècnica de València. Instituto de Diseño para la Fabricación y Producción Automatizada - Institut de Disseny per a la Fabricació i Producció Automatitzada
Ministerio de Educación y Ciencia
Ministerio de Economía y Competitividad
Comunidad de Madrid
Generalitat Valenciana
Ministerio de Ciencia e Innovación
Santamaría Pérez, David
Errandonea, Daniel
Gomis, O.
Sans Tresserras, Juan Ángel
Pereira, A. L. J.
Manjón Herrera, Francisco Javier
Popescu, Catalin
Rodríguez Hernández, Plácida
Muñoz, Alfonso
Universitat Politècnica de València. Centro de Tecnologías Físicas: Acústica, Materiales y Astrofísica - Centre de Tecnologies Físiques: Acústica, Materials i Astrofísica
Universitat Politècnica de València. Departamento de Física Aplicada - Departament de Física Aplicada
Universitat Politècnica de València. Instituto de Diseño para la Fabricación y Producción Automatizada - Institut de Disseny per a la Fabricació i Producció Automatitzada
Ministerio de Educación y Ciencia
Ministerio de Economía y Competitividad
Comunidad de Madrid
Generalitat Valenciana
Ministerio de Ciencia e Innovación
Santamaría Pérez, David
Errandonea, Daniel
Gomis, O.
Sans Tresserras, Juan Ángel
Pereira, A. L. J.
Manjón Herrera, Francisco Javier
Popescu, Catalin
Rodríguez Hernández, Plácida
Muñoz, Alfonso
Publication Year :
2015

Abstract

This document is the Accepted Manuscript version of a Published Work that appeared in final form in Journal of Physical Chemistry C, copyright © American Chemical Society after peer review and technical editing by the publisher. To access the final edited and published work see http://dx.doi.org/10.1021/jp512131e<br />We report on high-pressure angle-dispersive X-ray diffraction data up to 27 GPa for natural MgAlBO4 sinhalite mineral and ab initio total energy calculations. The experimental bulk modulus of sinhalite is B-0 = 171(3) GPa with a first-pressure derivative of B-0' = 4.2(3). A comparison with other olivine-type compounds shows that the value for B0 is 27% larger than that of Mg2SiO4 forsterite and 29% smaller than that of Al2BeO4 chrysoberyl. These differences are interpreted, on the basis of our ab initio calculations, in terms of the relative incompressibility of Al-O bonds in AlO6 octahedra (with a calculated bulk modulus of 250(1) GPa) as compared to Mg-O bonds in MgO6 octahedra (with a calculated bulk modulus of 130(1) GPa). The spatial cation distribution in the Pbnm orthorhombic unit cell and different polyhedral compressibilities entails a strong anisotropic compression comparable to that of forsterite. The axial compressibilities are 1.06(2) x 10(-3), 2.17(2) x 10(-3), and 1.30(3) x 10(-3) GPa(-1) for a, b, and c axes, respectively. The crystal chemistry of sinhalite under compression is compared to that of other olivine-like compounds. Compressibility trends and possible high-pressure phases are discussed.

Details

Database :
OAIster
Notes :
TEXT, English
Publication Type :
Electronic Resource
Accession number :
edsoai.on1138433365
Document Type :
Electronic Resource