Shock-Wave Transformations of Fine-Grained Quartz Dispersed in a Silver Matrix

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Samples with porosities of 2–3 and 13% consisting of fine-grained quartz dispersed in a silver matrix were subjected to shock compression up to 28, 33, and 37 GPa in planar recovery ampoules. In samples with a porosity of 2–3%, after purification from silver, along with amorphized quartz, a crystalline high pressure silicon dioxide phase was detected by powder X-ray diffraction, which differs from stishovite and presumably has a monoclinic lattice.

About the authors

A. N. Zhukov

Federal Research Center for Problems of Chemical Physics and Medical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: azhukov@icp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

V. V. Yakushev

Federal Research Center for Problems of Chemical Physics and Medical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: azhukov@icp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

A. I. Rogacheva

Federal Research Center for Problems of Chemical Physics and Medical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: azhukov@icp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

References

  1. Wackerle J. Shock-wave Compression of Quartz // J. Appl. Phys. 1962. V. 33. № 3. P. 922.
  2. Трунин Р.Ф., Симаков Г.В., Подурец М.А., Моисеев Б.Н., Попов Л.В. Динамическая сжимаемость кварца и кварцита при высоких давлениях // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1971. № 1. С. 13.
  3. Стишов С.М., Попова С.В. Новая модификация кремнезема // Геохимия. 1961. № 10. С. 837.
  4. Langenhorst F., Deutsch A. Shock Experiments on Pre-heated α- and β-Quartz: II. X-Ray and TEM Investigations // Earth Planet. Sci. Lett. 1994. V. 128. № 3–4. P. 683.
  5. De Carly P.S., Milton D.J. Stishovite: Synthesis by Shock Wave // Science. 1965. V. 147. № 3654. P. 144.
  6. Kleeman J.D., Ahrens T.J. Shock-induced Transition of Quartz to Stishovite // J. Geophys. Res. 1973. V. 78. № 26. P. 5954.
  7. Sekine T., Akaish M., Setaka N. Fe2N-type SiO2 from Shocked Quartz // Geochim. Cosmochim. Acta. 1987. V. 51. P. 379.
  8. Langenhorst F., Deutsch A. Shock Experiments on Pre-heated α- and β-Quartz: I. Optical and Density Data // Earth Planet. Sci. Lett. 1994. V. 125. P. 407.
  9. Akins J.A., Ahrens T.J. Dynamic Compression of SiO2: A New Interpretation // Geophys. Res. Lett. 2002. V. 29.
  10. Luo S.-N., Ahrens T.J., Asimow P.D. Polymorphism, Superheating, and Amorphization of Silica upon Shock Wave Loading and Release // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. № B9. P. 2421.
  11. Skinner B.J., Fahey J.J. Observation on the Inversion of Stishovite to Silica Glass // J. Geophys. Res. 1963. V. 68. № 19. P. 5595.
  12. Brazhkin V.V., McNeil L.E., Grimsditch M., Bendeliani N.A., Dyuzheva T.I., Lityagina L.M. Elastic Constants of Stishovite up to its Amorphization Temperature // J. Phys.: Condens. Matter. 2005. V. 17. № 12. P. 1869.
  13. Kuznetsov N.M. Kinetics of Shock-induced Phase Transition of Quartz. In: High-pressure Shock Compression of Solids VII. High-pressure Shock Compression of Condensed Matter. N.Y., NY: Springer, 2004. P. 275.
  14. Mansfeld U., Langenhorst F., Ebert M., Kowitz A., Schmitt R.T. Microscopic Evidence of Stishovite Generated in Low-pressure Shock Experiments on Porous Sandstone: Constraints on its Genesis // Meteorit. Planet. Sci. 2017. V. 52. № 7. P. 1449.
  15. Stöffler D., Langenhorst F. Shock Metamorphism of Quartz in Nature and Experiment: I. Basic Observation and Theory // Meteoritics. 1994. V. 29. № 2. P. 155.
  16. Tracy S.J., Turneaure S.J., Duffy T.S. Structural Response of α-Quartz under Plate-impact Shock Compression // Sci. Adv. 2020. V. 6. № 35. P. eabb3913.
  17. Liu L.-G., Bassett W.A., Sharry J. New High-pressure Modifications of GeO2 and SiO2 // J. Geophys. Res. 1978. V. 83. № B5. P. 2301.
  18. Жуков А.Н., Закиев С.Е., Якушев В.В. Оценка влияния размера частиц на скорость выравнивания температуры в системах, используемых для ударно-волнового получения алмаза, кубического нитрида бора и γ-фазы нитрида кремния на основе простой модели // ТВТ. 2016. Т. 54. № 1. С. 51.
  19. Haines J., Léger J.M., Gorelli F., Hanfland M. Crystalline Post-quartz Phase in Silica at High Pressure // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 87. № 15. P. 155503.
  20. Teter D.M., Hemley R.J., Kresse G., Hafner J. High Pressure Polymorphism in Silica // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 80. № 10. P. 2145.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (56KB)
3.

Download (104KB)
4.

Download (23KB)
5.

Download (103KB)

Copyright (c) 2023 А.Н. Жуков, В.В. Якушев, А.И. Рогачева

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».