Россыпеобразующие алмазоносные породы и алмазы Восточной Бразилии

Совокупность геологических, геохронологических, петрографических и минералого-геохимических данных свидетельствует об участии в образовании бразильских алмазоносных конгломератов эндогенного, предположительно мантийного по происхождению, вещества. Не исключено, что алмазоносные породы из формации Сопа-Брумадиньо в Восточной Бразилии являются не вторичными (коллекторами), как это традиционно считается, а первичными источниками алмазов в современных россыпях, поиски которых ведутся здесь уже около 200 лет. Изучение бразильских, уральских и якутских алмазов подтверждает существование в природе единого бразильско-уральского типа округлых алмазов, характерных для особого флюидизатного типа коренных алмазных месторождений. По данным фотогониометрических исследований устанавливается, что кривогранная форма алмазов является результатом длительного мантийного процесса растворения, сочетающегося с механическим истиранием и химическим травлением, происходящими преимущественно в эндогенных условиях. Впервые получены количественные данные о морфологических различиях округлых алмазов в кимберлитовых и некимберлитовых месторождениях. Результаты спектроскопических исследований указывают на принципиальные особенности бразильских алмазов  – очень широкие вариации по параметрам ИК-поглощения, преобладание среди алмазов подтипа IаВ1, высокую степень агрегации структурной примеси азота и, в частности повышенную концентрацию плейтелетс, обогащение водородными центрами и центрами систем Н3 и Н4, часто преобладающими над центрами N3, повышенную (1150–1200°С) температуру и значительную длительность мантийного посткристаллизационного отжига. Вариации спектроскопических свойств свидетельствуют о кристаллизации бразильских алмазов в неустойчивой термодинамической обстановке

Placer-Forming Diamantiferous Rocks and Diamonds of Eastern Brazil

Совокупность геологических, геохронологических, петрографических и минералого-геохимических данных свидетельствует об участии в образовании бразильских алмазоносных конгломератов эндогенного, предположительно мантийного по происхождению, вещества. Не исключено, что алмазоносные породы из формации Сопа-Брумадиньо в Восточной Бразилии являются не вторичными (коллекторами), как это традиционно считается, а первичными источниками алмазов в современных россыпях, поиски которых ведутся здесь уже около 200 лет. Изучение бразильских, уральских и якутских алмазов подтверждает существование в природе единого бразильско-уральского типа округлых алмазов, характерных для особого флюидизатного типа коренных алмазных месторождений. По данным фотогониометрических исследований устанавливается, что кривогранная форма алмазов является результатом длительного мантийного процесса растворения, сочетающегося с механическим истиранием и химическим травлением, происходящими преимущественно в эндогенных условиях. Впервые получены количественные данные о морфологических различиях округлых алмазов в кимберлитовых и некимберлитовых месторождениях. Результаты спектроскопических исследований указывают на принципиальные особенности бразильских алмазов  – очень широкие вариации по параметрам ИК-поглощения, преобладание среди алмазов подтипа IаВ1, высокую степень агрегации структурной примеси азота и, в частности повышенную концентрацию плейтелетс, обогащение водородными центрами и центрами систем Н3 и Н4, часто преобладающими над центрами N3, повышенную (1150–1200°С) температуру и значительную длительность мантийного посткристаллизационного отжига. Вариации спектроскопических свойств свидетельствуют о кристаллизации бразильских алмазов в неустойчивой термодинамической обстановке.The aggregate geological, geochronological, petrographic, and mineralogo-geochemical data suggest the participation of endogenic, presumable mantle matter, in formation of Brazilian diamantiferous metaconglomerates. It is possible that the studied rocks from Sopa-Brumadinho Formation are not secondary, but primary source of diamonds in Eastern Brazil, which has been searched for about 200 years. The study of the Brazilian, Uralian, and Yakutian diamonds confirms existence of the uniform Brazilian-Uralian type of rounded diamonds, characteristic for special fluidization type of primary diamond deposits. Photogoniometric analysis showed that curvelinear faces of the Brazilian diamonds formed in result of long-term dissolution mantle process combined with mechanical abrasion, and chemical etching, encountered mainly in endogenic conditions. New quantitative data about difference in morphology between diamonds from kimberlitic and non-kimberlitic deposits were obtained. The twinning seams of diamond of the Uralian-Brazilian type represents a fragment of lonsdaleite structure. Spectroscopic study showed the specific features of Brazilian-Uralian diamonds, such as significant variation in IR-absorption, predominance of IаВ1 type, high nitrogen aggregation degree, high concentration of platelets, enrichment by hydrogen and H3 and H4 centers often dominated over N3 centers, increased (1150–1200°С) primary temperature of crystallization, and considerable duration of post-crystallization annealing. The physical substantiation of polysynthetic twinning of diamond in high parametric quasi-equilibrium conditions is presented. The spectroscopic sturdy testifies to important features of Brazilian-uralian diamonds – very wide variations on IR-absorption, admixture and high nitrogen concentration as structural defects-platelets, enrichment by hydrogen and H3 and H4 centers, often dominating over N3 centers, increased (1150–1200°С) primary temperature of crystallization, considerable duration of post-crystallization annealing. All these features are also characteristic for rounded Uralian diamonds, but not typical for diamonds from kimberlites. Variation of spectroscopic features of Brazilian diamonds suggests their formation in unstable thermodynamic environment

Fe,Mg-Codoped Bismuth Tantalate Pyrochlores: Crystal Structure, Thermal Stability, Optical and Electrical Properties, XPS, NEXAFS, ESR, and ⁵⁷Fe Mössbauer Spectroscopy Study

The effect of Fe and Mg-codoping on the crystal structure, optical and dielectric properties of bismuth tantalate-based pyrochlores has been studied. Samples of Bi2MgxFe1−xTa2O9.5−Δ (x ≤ 0.7) are characterized by a porous dendrite-like microstructure. Fe,Mg-codoped bismuth tantalate pyrochlores are thermally stable up to a temperature of 1140 °C (x = 1). The Bi2Mg0.5Fe0.5Ta2O9.5−Δ thermal expansion coefficient increases uniformly and weakly from 3.6 to 9.3 × 10−6 °C−1 (30–1050 °C). The unit cell parameter of solid solutions increases uniformly from 10.5009(1) Å (x = 0.3) up to 10.5225(7) Å (x = 0.7). The structural parameters of disordered pyrochlore are determined by the Rietveld method (sp. gr. Fd3¯m:2 (227), Z = 8). According to near edge X-ray absorption fine structure and X-ray photoelectron spectroscopy data, ions in solid solutions are in the charge states Bi (+3), Mg (+2), Fe (+3), Ta (+5-δ). The Mössbauer spectrum is represented by a symmetric doublet with parameters IS = 0.365 ± 0.0020 mm/s, QS = 0.604 ± 0.034 mm/s, related to Fe3+ ions in regular axial octahedral positions. The samples exhibit the properties of dielectrics. The permittivity and the tangent of dielectric losses at 20 °C increases with the growth of iron content in the samples in the range of 28.5–30.5 and 0.001 (1 MHz). The width of the band gap of the obtained materials for direct allowed electronic transitions is in the range of 2.16(5)–2.41(5) eV. The studied samples satisfy the condition of efficient conversion of solar energy into an electrical one and are promising as catalysts and light-absorbing elements for solar panels

Магнитные свойства, ЭПР и NEXAFS – спектроскопия керамики Bi₃NbO₇, допированной атомами железа

The measurements of magnetic susceptibility, EPR and NEXAFS- spectroscopy study of the ironcontaining solid solutions of bismuth niobate Bi3NbO7 has indicated that iron atoms are represented by monomeric Fe(III) and Fe(III)-O-Fe(III) exchange bound dimers with the ferromagnetic and antiferromagnetic types of exchange in the solid solutions of cubic modification. The exchange parameter and monomeric and dimeric cluster distribution in Bi3Nb1-xFexO7-δ depending on the content of the paramagnetic atoms were calculated according to the model of Heisenberg-Diracvan Vleck. The solid solutions as well as iron oxides FeO, Fe2O3 and Fe3O4 were studied by the NEXAFS spectroscopy in order to determine the degrees of oxidation of iron atoms. The analysis of the NEXAFS Fe2p-spectra of iron-containing solid solutions and iron oxides revealed that the studied Fe atoms were mainly in the +3 oxidation state. The EPR spectrum of the sample with minimum iron content contained a symmetric signal with g = 4.27 with a weak shoulder at g ~ 8. The samples of Bi3Nb1-xFexO7-δ solid solutions at 0.02 ≤ х ≤ 0.04 had a low-intensity broad band in the region of g ~ 2.28 of their spectra. The spectra of EPR of the solutions with x > 0.04 exhibited a broad, slightly asymmetric line centered around g ~ 2.0На основании данных магнитной восприимчивости и исследований методами ЭПР- и NEXAFS- спектроскопии железосодержащих твердых растворов ниобата висмута Bi3NbO7 кубической модификации установлено, что атомы железа находятся в виде мономеров Fe(III) и обменносвязанных димеров Fe(III)-O-Fe(III) с ферро- и антиферромагнитным типами обмена. По модели Гейзенберга-Дирака-ван-Флека рассчитаны обменные параметры и распределение кластеров в Bi3Nb1-xFexO7-δ в зависимости от содержания парамагнитных атомов. С целью определения электронного состояния атомов железа исследованы твердые растворы и оксиды железа FeO, Fe2O3 и Fe3O4 методом NEXAFS-спектроскопии. Анализ Fe2p-спектров NEXAFS железосодержащих твердых растворов и оксидов железа показал, что атомы железа имеют степень окисления +3. В ЭПР-спектре образца с минимальным содержанием железа содержится симметричный сигнал с g = 4,27 со слабым плечом при g ~ 8. В спектрах образцов твердых растворов Bi3Nb1-xFexO7-δ (0,02 ≤ х ≤ 0,04) содержится широкая полоса малой интенсивности в области g ~ 2,28. В ЭПР-спектрах растворов (х> 0,04) проявляется широкая, слегка асимметричная линия, центрированная вокруг g ~ 2,

1,5Mn doped BiNbO 4 ceramics: phase transitions, magnetic properties, NEXAFS and EPR spectra

Synthesis, properties and structure of inorganic compound

1,5Mn doped BiNbO 4 ceramics: phase transitions, magnetic properties, NEXAFS and EPR spectra

Synthesis, properties and structure of inorganic compound

Исследoвание магнитнoй вoсприимчивoсти и ЭПР Bi₅Nb₃−₃ₓCo₃ₓO₁₅−δ

Magnetic susceptibility, microstructure and EPR of cobalt-containing solid solutions with layered perovskite-like structure Bi5Nb3−3xCo3xO15−δ have been studied. Solid solutions of Bi5Nb3−3xCo3xO15−δ (x60.005) can be crystallized in tetragonal syngony (sp. gr. P4/mmm), as cobalt content increases, monoclinic distortion of the unit cell emerges at 0.005 < x 6 0.04 (sp. gr. P2/m). The formation of exchange-bound aggregates of Сo(III) and Co(II) atoms predominantly with antiferromagnetic exchange types has been found in the solid solutions. EPR indirectly confirms that cobalt ions are in octahedral positions of substitution of Nb(V) ionsИсследoваны магнитная вoсприимчивoсть, микрoструктура и ЭПР кoбальтсoдержащиx твердыx раствoрoв Bi5Nb3−3xCo3xO15−δ сo слoистoй перoвскитoпoдoбнoй структурoй. Твердые раствoры Bi5Nb3−3xCo3xO15−δ (x 6 0.005) кристаллизуются в тетрагoнальнoй сингoнии (пр. гр. P4/mmm), с увеличением сoдержания кoбальта вoзникает мoнoклиннoе искажение элементарнoй ячейки при 0.005 < x 6 0.04 (пр. гр. P2/m). В твердыx раствoраx oбнаруженo oбразoвание oбменнo-связанныx кластерoв из атoмoв Сo(III) и Сo(II) преимущественнo с антиферрoмагнитным типoм oбмена. ЭПР кoсвеннo пoдтверждает, чтo иoны кoбальта замещают oктаэдрические пoзиции иoнoв Nb (V