The electrical conductivity of Fe4O5, Fe5O6, and Fe7O9 up to 60 GPa
The electrical conductivity of Fe4O5, Fe5O6, and Fe7O9 up to 60 GPa
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Fe4O5、Fe5O6 和 Fe7O9 的电导率高达 60 GPa
DOI：
10.1007/s00269-022-01188-4
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发表时间：
2022
影响因子：
1.4
通讯作者：
Hirao Naohisa
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Maitani Shuhou;Sinmyo Ryosuke;Ishii Takayuki;Kawaguchi Saori I.;Hirao Naohisa
含铁矿物的电导率对于了解地幔的化学和热不均匀性具有重要意义。最近的高压实验表明，新的氧化铁族（FeO）m（Fe_2O_3）在地幔条件下是稳定的。虽然新的铁氧化物可能在俯冲带中起重要作用，但这些铁氧化物的物理性质仍不清楚。在这里，我们确定的电导率的Fe4O5，Fe5O6，和Fe7O9在压力高达60 GPa使用金刚石压砧细胞。铁氧化物的电导率一般随压力的增加而增加，并且该值与以前的数据在高压下的Fe3O4和FeO相当。虽然具有混合价态的铁氧化物通常具有高导电性，但Fe7O9的导电性低于Fe4O5和Fe5O6。这种差异可能是由于Fe_4O_5和Fe_5O_6结构中的有序位和价态。结果表明，在实验条件下，新的铁氧化物不是金属。俯冲物质中的铁氧化物可能与熔体和水一起沿着引起深部地幔电导率的异常。
The electrical conductivities of iron-bearing minerals are important for understanding the chemical and thermal heterogeneity of the Earth’s mantle. Recent high-pressure experiments have shown that the new iron oxide group (FeO)m(Fe2O3)nis stable under mantle conditions. Although the new iron oxides possibly play an important role in the subduction zone, the physical properties of these iron oxides are still unclear. Here, we determined the electrical conductivities of Fe4O5, Fe5O6, and Fe7O9at pressures up to 60 GPa using diamond anvil cells. The electrical conductivities of the iron oxides generally increased with increasing pressure, and the values were comparable with previous data for Fe3O4and FeO at high pressures. Although iron oxides with a mixed-valence state are generally highly conductive, Fe7O9was less conductive than Fe4O5and Fe5O6. This difference is likely due to the ordered sites and valences in the structures of Fe4O5and Fe5O6. The results show that the new iron oxides were not metallic under the experimental conditions. The iron oxides in the subducted materials may cause anomalies in the electrical conductivity of the deep mantle along with the melt and water.
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DOI：
--
发表时间：
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E. Kiseeva;D. Vasiukov;B. Wood;C. McCammon;T. Stachel;M. Bykov;E. Bykova;A. Chumakov;V. Cerantola;J. Harris;L. Dubrovinsky
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