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1、..3矿物学报Vol17,o第17卷第期N3J.SePt,19971997年9月ACTAMINERAIOGICASINICA尖晶石型结构的晶体化学‘何铸文杨忆(中国科学技术大学研究生院北京100039),,l‘,u,提要在具有尖晶石型的晶体结构中阳离子都处于特殊位置O离子的坐标为(,,,。u)在成分或温度变化时O离子的坐标发生变动就牵动着整个结构的变化本文在讨论了尖晶,,(B一。)Y((卜A)。石型结构中各离子的几何关系之后作了一些关系图例如Y对关系图它按(A一O)/“,,、B阳,(B一O)数值的大小(
2、或者值的大小)将各点分成五个区显然它们受A离子大小的控制在这基础上讨论了。。O离子的移动轨迹最后讨论了尖晶石衍生体结构的空间群变化规律性键词尖晶石晶体化学结构微变移动轨迹,1915年Bragg和Nishikawa分别测定了尖晶石的晶体结构以后几十年中报道了许多天然或人工的尖晶石的结构数据。亦发表了一些关于尖晶石型结构的晶体化学文章。本文是在前人工作的基础上搜集了一些尖晶石型结构(包括氧化物尖晶石和硫化物尖晶石)的数据。利’〕。用特征离子的几何变化规律仁来讨论它的一些晶体化学问题1尖晶石型晶体结构中各离子
3、的几何关系Z4,。、尖晶石的化学通式为ABO属立方晶系Fd3m空间群在结构中的AB两种阳离子分别形成四面体和八面体两种配位体。.;11尖晶石晶体结构中的AO四面体,,,,,在尖晶石结构中A阳离子位于8a位置它的坐标是1/41/41/’4这个坐标值和它的对,,,。称反3m)不随成分的变化而变化但四面体角顶上的O离子的坐标(u应u)则是要变化的变,;。化时AO四面体就只产生大小的变化不产生扭曲及方位的变化.1。2尖晶石晶体结构中的BO八面体,B阳,,,在尖晶石结构中离子位于16d位置它的坐标3/85/83/
4、8和对称(3m)不随成分。,,而变化6个角顶的0离子同步地按孙,的对称规律进行变动形成一个反三变化时八面体。(方柱的配位体八面体的扁平角巾)可由(l)式求出....eos必一05773又(u一0125)//2(0375一u)十(0625一u)(1)...,.。,当比值(u一0125)/了2(0375一u)+(0625一u)~1时必=5474它就是正八面体;当比值>,中54.“,;1,必54.“,1时<74它是一个伸长型的反三方柱当比值<时>74它就变成一个扁平型的反三方柱了。ISSN1000一47341
5、99531997年月收稿年2月改回第一作者简介何铸文男1934年生教授矿物学专业二:国家自然科学基金资助项目(编号49372091)322矿物学报1997年1.3几个变化规律图,,,在讨论尖晶石结构微变规律之前我们利用各参数的相对值作图找出它们之间的关系。asse、、nse、5下面分别进行讨论氧化物尖晶石的数据主要摘自BlHillLidlsmyth〔卜]等人的文。soni[‘3」。章硫化物尖晶石的数据主要摘自Philipb」和LlillU的两篇文章..u13l值与其它参数的变化规律图u值与(A一O)/(
6、B一O)数值关系图是将u值作纵坐,、,标(A一O)/(B一O)数值(A一0B一O表示键长)作横坐标将氧化物尖晶石和硫化物尖晶石的数据投在图上1)。、图中各点按u,:(图值的大小顺序排列并呈直线分布其方程为u一0.2929+0.0946(A一O)/(2)B一O)(,、、、u(0aaaa此外我们还可以作出值与1一02)/(02一06)/(A一O)/(B一O)/等数值的关系图,它们亦得出相似的关系。x5500.39u=0.3875一一一一O2O030。x藏035À0.38040乡Q510欠xS(巧。O45产_
7、___“二0.3750Xx1500.370500005100.36!,.1,.1.).0.70二0.80二0.901001.10(A一O)/(B一O)⋯luB一O)图值与(A一())/(值关系图..vava.Fig1Therelationshipbetweentheulueand(A一())/(B一())lue,,图中氧化物尖晶石O;x;以O表示其旁标注的表示氧化物硫化物尖晶石以表示其旁标注的S表示硫化物数字均表示样品数据的编号u,(0u值与2一05)/a数值关系图是将值作纵坐标(02一05)/a数值(
8、02一05表示反三)作横坐标作图。。:方柱中侧边的边长(图2)图中各点呈一抛物线分布其方程为.’,.(u一0375)一0187sx「(02一05)/a一03536](3),..在这个图中抛物线的中轴与,。36,。5。),X轴平行曲线转折点的坐标为(5337这时.,.。(02一05)/a数值的最小值为(03536)u值则等于。3750曲线的上部表明u的数值大于0.3750,曲线的下部则小于0.3750,但它们的(02一05)/a数值都大于0.
