霞石NaAlSiO 4 的压缩性及其机理研究

NaAlSiO 4 高压相CF相的结构和性质近年来被广为关注，然而对其低压相霞石的高压行为研究并不深入。为进一步认识碱金属在CF相中的赋存状态，采用金刚石压腔和同步辐射X射线衍射，开展了霞石NaAlSiO 4 （ P 6 3 ， Z =8）常温、20 GPa时的压缩性质研究。结果显示，在实验压力范围内，霞石没有发生结构相变，其三阶等温状态方程参数为： V 0 =0.715（2）nm 3 ， K 0 =53（3）GPa， K ′=4.1（3）， a 和 c 轴的压缩系数 K a =3.8（1）×10 -3 nm/GPa， K c =2.42（6）×10 -3 nm/GPa。通过第一性原理计算模拟，印证了实验压缩性的结果，揭示了霞石的压缩机制，即SiO 4 和AlO 4 四面体呈刚性行为，这些四面体之间的扭转导致结构中伪正交空隙通道的畸变。