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Pressure-induced polymorphism of anhydrous copper sulphate single crystals
Stefan Knesz
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Erdwissenschaften
Betreuer*in
Ronald Miletich-Pawliczek
DOI
10.25365/thesis.69677
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11107.54441.407121-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Kupfersulfat-Anhydrat, CuSO4, Einkristalle wurden mit Hilfe von Diamantstempelzellen in Hochdruckexperimenten analysiert. Drücke bis zu ungefähr 8,5 GPa wurden während der Durchführung von Raman Spektrometrie und Röntgendiffraktometrie erreicht. Während Röntgendiffraktometrie keine Phasentransformation zweifelsfrei bestätigen konnte, zeigt Raman Spektrometrie Anzeichen für eine erste Phasentransformation bei ungefähr 1,5 GPa, welche eine Symmetriereduktion von Pnma nach P21/c mit sich bringt. Zusätzlich konnte eine zweite Phasentransformation erster Ordnung zwischen 7 GPa und 8,5 GPa während der Kompression und zwischen 4,39 GPa und 1,98 GPa während der Dekompression festgestellt werden. Diese zeigt typische Merkmale einer Phasentransformation erster Ordnung mit einer deutlichen Hysterese und dem kritische Transformationsdruck Pc, welcher für jede Probe an einem anderen P auftritt. Eine Koexistenz von durchsetzten Nieder- und Hochdruck-Domänen ähnlich wie das Auftreten von Zwillingsdomänen und polysynthetische Verzwillingung kann angenommen werden. Diese zweite Phasentransformation kommt mit einer Symmetriereduktion von P21/c to P1 ̅.
Abstract
(Englisch)
Single crystals of anhydrous copper sulphate, CuSO4, have been analysed by conducting high pressure experiments using a diamond anvil cell. Raman spectrometry and single crystal X-ray diffractometry have been performed at pressures up to approximately 8.5 GPa on isothermal compressions. While X-Ray diffraction was not able to distinctly confirm any phase transitions without doubt, Raman spectrometry suggests a phase transition around 1.5 GPa, most likely associated with a reduction in symmetry from Pnma to P21/c. In addition, a first order transition was found to occur between 7 and 8.5 GPa during compression and between 4.39 GPa and 1.98 GPa during decompression. It shows typical characteristics of a first order transition with a pronounced hysteresis and the critical transformation pressure Pc to occur within a range of P individually for each sample crystal. A coexistence of interspersed low and high-pressure domains similar to the occurrence of twin domains and polysynthetic twinning can be assumed. This second phase transition is accompanied by a reduction in symmetry from P21/c to P1 ̅.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
copper sulphate high-pressure polymorphism phase transition Raman spectrometry X-ray diffraction diamond anvil cell
Schlagwörter
(Deutsch)
Kupfersulfat Hochdruck Polymorphismus Phasentransformation Raman Spektrometrie Röntgendiffraktometrie Diamantstempelzelle
Autor*innen
Stefan Knesz
Haupttitel (Englisch)
Pressure-induced polymorphism of anhydrous copper sulphate single crystals
Paralleltitel (Deutsch)
Druckinduzierter Polymorphismus von wasserfreien Kupfersulfat Einkristallen
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
95 Seiten : Diagramme, Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Ronald Miletich-Pawliczek
Klassifikationen
38 Geowissenschaften > 38.30 Mineralogie ,
38 Geowissenschaften > 38.31 Kristallographie
AC Nummer
AC16431407
Utheses ID
59190
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |