• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.12.2022
КНЦ РАН
511

Ученые выяснили, из-за чего меняются оптические свойства граната

4.6

Детальное исследование показало, что понижение симметрии и как следствие изменение оптических свойств граната связано с упорядочением катионов железа и магния в октаэдрических позициях. Подобное упорядочение возможно только при условии медленного роста кристаллов и относительно низкой температуры кристаллизации. Исследователи предполагают, что призматическая форма кристаллов вероятнее всего связана с мероэдрическим двойникованием во время роста кристаллов. Необычные свойства изученного минерала могут найти применение для производства новых оптических материалов.

Ахтарандитовая порода, состоящая из гроссуляра, диопсида, хлорита с примесью минералов групп каолинита и серпентина (а). Крупные кристаллы гроссуляра на ахтарандите (b), расщеплённый В-содержащий везувиан и октаэдрические кристаллы гроссуляр-катоитовой серии (с), короткопризматические кристаллы гидрогроссуляра (d), длинно-призматические кристаллы гроссуляра (e), призматические кристаллы гидрогроссуляра исследованные с помощью рентгеноструктурного анализа (f) / ©Пресс-служба КНЦ РАН / Автор: Caristania Fabricius

Создание новых и модификация существующих оптических материалов – глобальная проблема современного материаловедения. В начале 1960-х годов появились иттрий-алюминиевые гранаты (Y3Al5O12) и некоторые другие разновидности синтетических гранатов с добавлением легирующих компонентов. С тех пор их успешно используют в производстве твердотельных лазеров, применяемых в обработке материалов, медицине и лазерной дальнометрии. Методики и технологии кристаллографических исследований с каждым годом совершенствуются.

Геологи открывают новые минералы, выявляя закономерности их строения, которые могут лечь в основу создания новых материалов с уникальными и заранее заданными свойствами. Ранее ученые Кольского научного центра открыли первый природный тригональный представитель надгруппы граната – никмельниковит, Ca12Fe2+Fe3+3Al3[SiO4]6(OH)20, являющийся оптически одноосным и представляющий несомненный интерес для оптических исследований. Статью об этом минерале они опубликовали в международном журнале Mineralogical Magazine.

Парагенезис и морфология никмельниковита и сопутствующих минералов. (a,b) Корки никмельниковита (1) на андрадите (2), ассоциирующие с глаголевитом (3), тоберморитом (4), натролитом (5). (c) BSE изображение поперечного среза андрадита с эпитаксиальной никмельниковитовой коркой, натролитом и более поздними пучками стронционита (6). (d) Вторично-электронные изображения коры никмельниковита со сферулитами гроссуляра, замещенного H4O4 (7). (e) Октаэдрические агрегаты сложных гидрогранатовых фаз, связанных с глаголевитом и тоберморитом / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Новым объектом исследования научного коллектива стали необычные по форме выделений кристаллы кальциево-алюминиевого граната гроссуляра, найденные во время полевых работ 1992-1994 годов на правом берегу реки Вилюй в Якутии. Внимание ученых привлекли призматическая форма кристаллов гроссуляра и необычные оптические свойства (наличие двойного лучепреломления). В журнале Crystals опубликована совместная работа сотрудников Кольского научного центра и Силезского университета, посвященная его морфологии, кристаллической структуры, химического состава, а также особенностей колебательных спектров.

Детальное исследование показало, что понижение симметрии и как следствие изменение оптических свойств граната связано с упорядочением катионов железа и магния в октаэдрических позициях. Как и в случае с никмельниковитом, подобное упорядочение возможно только при условии медленного роста кристаллов и относительно низкой температуры кристаллизации. Об этом свидетельствует вхождение в структуру гроссуляра Н4О44‒ групп вместо SiO4.

Ученые предполагают, что призматическая форма кристаллов вероятнее всего связана с мероэдрическим двойникованием во время роста кристаллов. Необычные свойства изученного минерала могут найти применение для производства новых оптических материалов. Это исследование – одно из цикла работ, поддержанных президентским грантом «Кристаллохимия минералов групп граната и везувиана: минералогия, эволюция, генезис, синтез». 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 12:06
Елизавета Александрова

В один и тот же момент древней истории Красной планеты произошли два противоречащих друг другу события: широкомасштабное замерзание марсианских вод и возникновение многочисленных новых водоемов. Теперь появилась версия, которая разрешает этот конфликт.

Вчера, 07:21
Полина Меньшова

От количества и качества отдыха во многом зависят самочувствие, настроение и поведение человека в течение дня. Исследователи из США определили, сколько минут недосыпа и дополнительного сна способны заметно повлиять на организм.

Вчера, 13:21
Игорь Байдов

На поверхности карликовой планеты Макемаке, чья орбита находится за пределами орбиты Нептуна, может располагаться действующий ледяной вулкан. На это указали резкие температурные колебания, которые зафиксировал один из приборов орбитального телескопа «Джеймс Уэбб». Макемаке — третий по величине объект в поясе Койпера. Считается, что карликовая планета слишком мала и холодна, чтобы поддерживать вулканическую активность. Если гипотеза подтвердится, это будет беспрецедентным явлением для транснептуновых объектов, а само открытие, вероятно, изменит представления ученых о формировании таких далеких миров.

5 ноября
Юлия Трепалина

Исследователи из Великобритании сравнили воздействие на компостных червей трех видов волокон. Первый — полиэстер, представляет собой полимер, а два других — вискозу и лиоцелл — получают из целлюлозы и считают более безопасными для окружающей среды. Однако опыты показали, что токсичность вторых для важнейших обитателей почвы даже выше, чем у полиэфирного волокна.

2 ноября
Юлия Трепалина

Используя инструменты искусственного интеллекта, канадская компания Prodigy Education проанализировала тексты англоязычных песен лучших современных исполнителей по версии Billboard, а также популярных музыкантов прошлых десятилетий. В итоге удалось выяснить, чьи композиции отличаются наибольшим лексическим разнообразием, а значит, дают более обильную пищу для ума.

Позавчера, 12:06
Елизавета Александрова

В один и тот же момент древней истории Красной планеты произошли два противоречащих друг другу события: широкомасштабное замерзание марсианских вод и возникновение многочисленных новых водоемов. Теперь появилась версия, которая разрешает этот конфликт.

30 октября
Елизавета Александрова

Под рыжим верхним слоем с виду обычного камня открылся целый калейдоскоп довольно неожиданных оттенков. Это особенно интересно с учетом того, где лежит камень — в марсианском кратере, который по всем признакам когда-то был озером.

14 октября
Алиса Гаджиева

Полторы тысячи лет назад климат в Северном полушарии резко изменился. В Дании так похолодало, что там стало невозможно заниматься сельским хозяйством. Авторы нового исследования считают, что именно этот период был прообразом Фимбульвинтера — зимы, предшествующей Рагнарёку.

15 октября
Татьяна

Сейчас Япония привлекает людей со всего мира, но так было не всегда. На протяжение десяти тысяч лет архипелаг оставался изолированным от остального мира, пока туда не начали прибывать первые «мигранты» с континента. Это показал генетический анализ останков человека эпохи Яёй.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно