• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.12.2022
КНЦ РАН
382

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

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
Сегодня, 07:07
Мария Азарова

Согласно выводам авторов нового исследования, прием витамина D коррелирует с более низкой вероятностью того, что взрослый мужчина предпримет попытку суицида или членовредительства.

Сегодня, 10:33
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что инъекции кисспептина могут возвращать сексуальный интерес и тягу к противоположному полу. Метод успешно работает и на мужчинах, и на женщинах, хотя нуждается в дополнительных испытаниях.

4 февраля
Анна Новиковская

В черных дырах заключено множество тайн, и теперь астрономам удалось раскрыть одну из них: почему раскаленные диски вокруг них иногда мерцают.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

31 января
ФизТех

Ученым из МФТИ и ОИВТ РАН удалось построить теоретическую модель для описания процесса роста оксидной пленки на поверхности стали в контакте с тяжелым жидкометаллическим расплавом свинец-висмут — теплоносителем, который может использоваться в реакторах нового поколения на быстрых нейтронах. Оксидная пленка — результат коррозии, но ее образование защищает от очень быстрой (жидкометаллической и межкристаллитной) коррозии. Понимание процесса коррозии стали в контакте с теплоносителем необходимо для обоснования безопасности эксплуатации подобных реакторов.

3 февраля
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: