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In situ study of calcite-Ⅲ dimorphism using dynamic diamond anvil cell

Chinese Physics B 2022年第9期31卷 421-427页

作者： Xia Zhao Sheng-Hua Mei Zhi Zheng Yue Gao Jiang-Zhi Chen Yue-Gao Liu Jian-Guo Sun Yan Li Jian-Hui Sun CAS Key Laboratory for Experimental Study under Deep-sea Extreme Conditions Institute of Deep-sea Science and EngineeringChinese Academy of Sciences(CAS)Sanya 572000China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Department of Mechanical Engineering National University of Singapore(NUS)Singapore 117575Singapore

The phase transitions among the high-pressure polymorphic forms of CaCO_(3)(cc-Ⅰ,cc-Ⅱ,cc-Ⅲ,and cc-Ⅲb)are investigated by dynamic diamond anvil cell(dDAC)and in situ Raman *** are carried out at room temperature and high pressures up to 12.8 GPa with the pressurizing rate varying from 0.006 GPa/s to 0.056 GPa/*** situ observation shows that with the increase of pressure,calcite transforms from cc-Ⅰto cc-Ⅱat~1.5 GPa and from cc-Ⅱto cc-Ⅲat~2.5 GPa,and transitions are independent of the pressurizing ***,as the pressure continues to increase,the cc-Ⅲb begins to appear and coexists with cc-Ⅲwithin a pressure range that is inversely proportional to the pressurizing *** the pressurizing rates of 0.006,0.012,0.021,and 0.056 GPa/s,the coexistence pressure ranges of cc-Ⅲand cc-Ⅲb are 2.8 GPa-9.8 GPa,3.1 GPa-6.9 GPa,2.7 GPa-6.0 GPa,and 2.8 GPa-4.5 GPa,*** dependence of the coexistence on the pressurizing rate may result from the influence of pressurizing rate on the activation process of transition by reducing the energy *** higher the pressurizing rate,the lower the energy barrier is,and the easier it is to pull the system out of the coexistence *** results of this in situ study provide new insights into the understanding of the phase transition of calcite.

关键词： calcite-Ⅲ dimorphism dynamic diamond anvil cell in situ Raman spectroscopy pressurizing rate

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