Nanocomposite structure of two-line ferrihydrite powder from total scattering.
Nanocomposite structure of two-line ferrihydrite powder from total scattering.
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DOI：
10.1038/s42004-020-0269-2
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发表时间：
2020-02-21
影响因子：
5.9
通讯作者：
Goodwin, Andrew L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Funnell, Nicholas P.;Fulford, Maxwell F.;Inoue, Sayako;Kletetschka, Karel;Michel, F. Marc;Goodwin, Andrew L.
水铁矿是地球上最重要的含铁矿物之一。然而，由于其固有的低结晶度，对其原子级结构的测定一直受到阻碍。关键的困难在于，物理上不同的模型可能与相同的实验数据相一致。使用X射线全散射和nancomposite反向蒙特卡罗方法，我们评估两个主要的竞争模型-一个多相系统没有四面体铁（III），和其他一个单相四面体铁（III）。我们的方法是独特的，明确考虑复杂的纳米复合材料结构的材料采用：即，晶域嵌入在一个秩序差的矩阵。多相模型需要非物理的结构重排来拟合数据，而单相模型直接解释数据。因此，后者提供了更准确的描述的短程和中程有序的水铁矿。我们讨论了这种方法如何可能允许实验驱动（在）验证的重要纳米结构相超越水铁矿的复杂模型。虽然是一种重要的地质矿物，但水铁矿的原子级结构仍没有得到解决。在这里，作者结合联合收割机X射线总散射和反向蒙特卡罗评估两个主要的竞争模型，明确考虑材料的复杂的纳米复合结构。
Ferrihydrite is one of the most important iron-containing minerals on Earth. Yet determination of its atomic-scale structure has been frustrated by its intrinsically poor crystallinity. The key difficulty is that physically-different models can appear consistent with the same experimental data. Using X-ray total scattering and a nancomposite reverse Monte Carlo approach, we evaluate the two principal contending models—one a multi-phase system without tetrahedral iron(III), and the other a single phase with tetrahedral iron(III). Our methodology is unique in considering explicitly the complex nanocomposite structure the material adopts: namely, crystalline domains embedded in a poorly-ordered matrix. The multi-phase model requires unphysical structural rearrangements to fit the data, whereas the single-phase model accounts for the data straightforwardly. Hence the latter provides the more accurate description of the short- and intermediate-range order of ferrihydrite. We discuss how this approach might allow experiment-driven (in)validation of complex models for important nanostructured phases beyond ferrihydrite. Although a geologically important mineral, the atomic-scale structure of ferrihydrite remains unresolved. Here the authors combine X-ray total scattering and reverse Monto Carlo to evaluate the two principal contending models, explicitly considering the material’s complex nanocomposite structure.
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通讯作者：
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DOI：
10.1107/s0108768190011041
发表时间：
1991-04-01
期刊：
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION B-STRUCTURAL SCIENCE
影响因子：
--
作者：
BRESE, NE;OKEEFFE, M
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