Effects of electronegativities and charge delocalization on Q2 Raman shifts of alkaline- and alkaline earth-bearing glasses and metasilicate crystals
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Raman shifts of the symmetric stretch of silicate Q2 species vary over a range of ~90 cm−1 in crystals and glasses containing alkali and alkaline earth oxides. The shifts display a striking, sympathetic relationship with the electronegativity of the alkali and alkaline earth metals (M), with the highest frequency observed for Mg-silicate glasses and crystals and the lowest frequency for Cs-bearing glasses. Frequencies are determined primarily by the electron density on constituent Si and O atoms of the Q2 tetrahedra, as measured by Si 2p and O 1s X-ray photoelectron spectra (XPS). The electron density is, in turn, determined by the extent to which electronic charge is transferred from the modifier metal “M” to the NBO of the Q2 tetrahedron. The charge transferred to NBO is redistributed (delocalized) over all atoms of the tetrahedron by the four equivalent Si sp3 orbitals. Although negative charge accumulates on all atoms of the tetrahedron, it accumulates preferentially on Si. Coulombic interactions among Si and all O atoms are thus weakened, resulting in decreased force constants and lowered symmetric stretch frequencies of Q2 species. Density functional theoretical (DFT) calculations on six staggered and eclipsed M6Si2O7 (M = Li, Na, K) molecules corroborate the findings. Charge is transferred from the metal atoms to NBO and delocalized over tetrahedra in accordance with Li, Na, and K electronegativities. Calculated Si-O force constants and Raman shifts decrease with decreasing electronegativity of the cation but surprisingly, calculated Si-NBO bond lengths are largely unaffected, with all being similar at 1.665 ± 0.003 Å.
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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) | 0,002 | 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 ».