Quartz: structural and thermodynamic analyses across the α ↔ β transition with origin of negative thermal expansion (NTE) in β quartz and calcite
Notice bibliographique
Résumé
The temperature variation, T, of the crystal structure of quartz, SiO2, from 298 to 1235 K was obtained with synchrotron powder X-ray diffraction data and Rietveld structure refinements. The polymorphic transformation from P3221 (low-T, α quartz) to P6222 (high-T, β quartz) occurs at a transition temperature, Ttr = 847 K. The T variations of spontaneous strains and several structural parameters are fitted to an order parameter, Q, using Landau theory. The change in Si atom coordinate, Six, gives Ttr - Tc = 0.49 K, which indicates an α ↔ β transition that is weakly first order and nearly tricritical in character (Q(4) ∝ T). Strains give higher Ttr - Tc values (≃ 7 K). Other fitted parameters are the oxygen Oz coordinate, Si-Si distance, Si-O-Si and ϕ angles, and intensity of the (111) reflection, I111. In α quartz, the Si-Si distance increases with T because of cation repulsion, so the Si-O-Si angle increases (and ϕ decreases) and causes the thermal expansion of the framework structure that consists of corner-sharing distorted rigid SiO4 tetrahedra. The Si-Si distances contract with T and cause negative thermal expansion (NTE) in β quartz because of increasing thermal librations of the O atom in the Si-O-Si linkage that occur nearly perpendicular to the Si-Si contraction. In calcite, CaCO3, the short Ca-Ca distance expands with T, but the next-nearest Ca-Ca distance, which is of equal length to the a axis, contracts with T and causes NTE along the a axis. The thermal librations of the atoms in the rigid CO3 group increase with T along the c axis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».