《表3 磷氯铅矿、砷铅矿、钒铅矿的体积模量》

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《磷氯铅矿和砷铅矿的原位高压单晶X射线衍射研究》

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从图5可以看出，在10-4～11.51 GPa压力范围内，磷氯铅矿与砷铅矿的晶胞体积随着压力的增加而逐渐减小，无明显的分区。通过Eosfit5.2软件利用三阶Birch-Murnaghan状态方程进行了拟合，得到磷氯铅矿的体积模量K0=52.3（17）GPa，V0=0.638 4（5）nm3，K0'=8.9（6），砷铅矿的体积模量:K0=87.4（37）GPa，V0=0.673 3（7）nm3，K0'=1.2（6）。拟合得出的数据误差较大，通过分析欧拉应变（fE=0.5[ （V/V0）2/3-1]） 与压力（FE=P/[3f E （2f E=1）5/2]） 的线性关系可以再次验证拟合结果的合理性，如图6所示。该图中的斜率的正负分别代表着K0'>4，K0'<4，其中图6（a）为磷氯铅矿的f-F图，可明显看出上升趋势，具有正斜率，因此通过三阶状态方程所得的K0'=8.9>4，符合f-F分析；同理，图6（b）中斜率缓缓下降，具有负斜率，因此砷铅矿的K0'=1.2<4。若将K0'固定为4，求得磷氯铅矿K0=67.7（17）GPa，K0'=4；砷铅矿K0=74.9（19）GPa，K0'=4。将本次实验计算所得数据与前人研究结果对比，列于表3中。本次实验结果与前人所得数据较为接近。通过表3数据可以发现，磷氯铅矿-砷铅矿-钒铅矿系列矿物的体积模量并未随着其离子半径而增大，而是在误差允许范围内非常接近。这说明磷灰石族矿物Pb5（BO4）3Cl中B位置的离子替代对其体积模量的影响较小。在磷灰石结构矿物中BO4为相对刚性的四面体结构，不管B位置原子如何变化均会保持其多面体结构，在压力下能保持相对稳定，即B位置的替换对矿物的体积模量影响非常小，而其体积的变化则是由于矿物阴阳离子多面体结构、化学键长、节点间距等内部结构的压缩而产生[18]。