最近一期国际知名地球科学矿物学期刊《Physics and Chemistry of Minerals》杂志上喜现双响炮现象-----北京大学高温高压实验室的硕士研究生何强与王思程的学术论文在这本杂志上得以同时刊登, 分别是“Solid solutions between lead fluorapatite and lead fluorvanadate apatite: compressibility determined by using a diamond-anvil cell coupled with synchrotron X-ray diffraction”和“In situ high-temperature powder X-ray diffraction study on the spinel solid solutions (Mg1-xMnx)Cr2O4”。
两篇论文报道的研究成果与磷灰石和尖晶石有关。磷灰石是地球上最常见的副矿物之一,在三大岩类中均可以见其踪影,通过浅海沉积作用甚至可以形成规模巨大的磷灰石矿床。此外,磷灰石还是重要的环境以及生物材料。自然界中尖晶石出现于火成岩、花岗伟晶岩和变质石灰岩中,尖晶石的成分及其中阳离子的占位情况可以在一定程度上提供其寄主岩石形成时的温度、压力及环境氧逸度等方面的信息。 在工业上,尖晶石作为耐火材料已广泛应用于热工装备。在环境治理方面,利用尖晶石型催化剂降解含有机污染物的废水也已备受关注。
热膨胀系数和体积模量是计算地学中相变反应最基本的热力学参数。北京大学高温高压实验室的何强与王思程同学利用高温烧结法在常压下分别合成Pb10[(PO4)6-x(VO4)x]F2磷灰石固溶体和(Mg1-xMnx)Cr2O4尖晶石固溶体,结合X射线粉末衍射技术、高压同步辐射与金刚石压砧联用技术、以及相关晶体结构精修方法, 计算了磷灰石固溶体的体积模量及尖晶石固溶体的热膨胀系数,并就离子替换对矿物压缩性质、热膨胀性质造成的影响进行了深入探讨,为计算与这两种矿物有关的相图提供了基础数据。
两位硕士研究生能同时在同一国际知名杂志上发表科学论文,实属巧合。目前,这两位硕士研究生正就相关课题进行深一步的研究工作。