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Enregistrement W1884091343 · doi:10.2138/am-2003-0123

The amblygonite (LiAlPO <sub>4</sub> F)-montebrasite (LiAlPO <sub>4</sub> OH) solid solution: A combined powder and single-crystal neutron diffraction and solid-state <sup>6</sup> Li MAS, CP MAS, and REDOR NMR study

2003· article· en· W1884091343 sur OpenAlexafffund
Lee A. Groat, Bryan C. Chakoumakos, Darren H. Brouwer, Christina Hoffman, Colin A. Fyfe, Heiko Morell, Arthur J. Schultz

Notice bibliographique

RevueAmerican Mineralogist · 2003
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueAdvanced NMR Techniques and Applications
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesArgonne National LaboratoryBasic Energy SciencesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaBiological and Environmental ResearchOak Ridge National LaboratoryCooley's Anemia FoundationBattelle
Mots-clésSolid solutionNeutron diffractionCrystallographySingle crystalCrystal structurePowder diffractionSolid-stateAnalytical Chemistry (journal)ChemistryMaterials sciencePhysical chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The amblygonite-montebrasite series of minerals, common constituents of granitic pegmatites and topaz-bearing granites, show complete solid solution with ideal composition LiAlPO 4 (F, OH). These compounds are ideal for studying F ↔ OH solid solution in minerals because natural members of the series generally show little deviation from the ideal composition. In this study, we used powder and single-crystal neutron diffraction and solid-state 6 Li MAS, CP MAS, and REDOR NMR techniques to study the effect of F ↔ OH substitution on the series. Lattice parameters refined from single-crystal neutron diffraction data show increasing b and decreasing a, c, and V with increasing F/(F + OH). The volume is highest for the OH end-member because of the presence of an additional atom (H). The a and c parameters decrease with increasing F/(F + OH) because the O-H vector is close to the a-c plane and the Al-OH/F vectors are approximately parallel to c. Lattice parameters refined from neutron powder diffraction patterns collected at lower T show that thermal contraction increases with F/(F + OH), presumably because the F anion takes up less space than the OH molecule. The results show that the OH/F position is always fully occupied. The H displacement ellipsoid shows little change with occupancy, which obviously corresponds negatively with increasing F/(F + OH). However, the Li displacement ellipsoid becomes extremely large and anisotropic with increasing F fraction. Most of the distortion is associated with the U3 eigenvalue, which lies between the c and c* directions. U eq values corresponding to the Li atom show a greater reduction with decreasing temperature than the other atoms. The temperature dependence of Li is the same regardless of F content. Even when extrapolated to absolute zero the Li displacement ellipsoid is very large, which implies a large static disorder. At the montebrasite end of the series, there are five short Li-j (j = O, OH, F) distances and one very long Li-O4 bond. With increasing F content, the Li-O 4 distance decreases and the Li-O3f distance increases, such that at the amblygonite end, the coordination is 4 + 2. The disorder in the Li site is obviously caused by the substitution of F for OH. The driving force is the loss of the hydrogen bond to O4, which causes the Li-O4 bond to strengthen and improves the bond valence to O4. The results show that the H atom position is imbedded within the distorted octahedral oxygen coordination of the Li atom. To represent the disorder better, we used a split Li site model. The results show that Li1 occupancy increases and the Li2 occupancy decreases with increasing F content, and that the Li1-Li2 distance is longer for intermediate compositions than for the end-members. The 6 Li MAS NMR experiments provide important structural information complementary to the neutron diffraction results. The spectra of samples in the amblygonite-montebrasite series show two well-resolved peaks, confirming the presence of Li disorder over two distinct sites, and highly resolved 6 Li MAS NMR spectra are obtained at the very high magnetic field strength of 18.8 T. The peaks at -0.3 ppm and -0.9 ppm were unambiguously assigned to the Li2(OH) and Li1(F) sites found in the neutron diffraction structures. The isotropic chemical shifts are consistent with the coordinations of these Li sites found in the neutron diffraction structures. The relative intensities of the two peaks across the series of samples reflect the varying F/(F + OH). In addition to confirming the assignments of the peaks, it is possible to measure H-Li2 and F-Li1 internuclear distances by 6 Li{ 1 H} and 6 Li{ 19 F} CP and REDOR NMR that are consistent with the corresponding distances from the neutron diffraction structures. The 6 Li{ 1 H} and 6Li{ 19 F} CP and REDOR results indicate that the Li disorder is random throughout the crystals rather than over large domains, a conclusion that cannot be made from diffraction experiments. Variable temperature 6 Li MAS NMR spectra confirm that the disorder is static and there is no dynamic exchange involving F, OH, or Li. Each Li ion has access to only one of the two observed sites as determined by the presence of either OH or F in its immediate environment and there is no possibility of a dynamic exchange.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,002

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,012
Tête enseignante GPT0,259
Écart entre enseignants0,247 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations38
Publié2003
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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