Evidence of shock-compressed stishovite above 300 GPa - Sorbonne Université Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Scientific Reports Année : 2020

Evidence of shock-compressed stishovite above 300 GPa

Shrikant Bhat
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Cindy Bolme
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Eric Cunningham
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Robert Farla
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Eric Galtier
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Arianna Gleason
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Yuichi Inubushi
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Kento Katagiri
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Kohei Miyanishi
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Bob Nagler
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Norimasa Ozaki
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Thomas Preston
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Ronald Redmer
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Ray Smith
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Tsubasa Tobase
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Tadashi Togashi
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Sally Tracy
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Yuhei Umeda
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Lennart Wollenweber
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Toshinori Yabuuchi
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Ulf Zastrau
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Karen Appel

Résumé

Sio 2 is one of the most fundamental constituents in planetary bodies, being an essential building block of major mineral phases in the crust and mantle of terrestrial planets (1-10 M E). Silica at depths greater than 300 km may be present in the form of the rutile-type, high pressure polymorph stishovite (P4 2 /mnm) and its thermodynamic stability is of great interest for understanding the seismic and dynamic structure of planetary interiors. previous studies on stishovite via static and dynamic (shock) compression techniques are contradictory and the observed differences in the lattice-level response is still not clearly understood. Here, laser-induced shock compression experiments at the LcLS-and SAcLA XfeL light-sources elucidate the high-pressure behavior of stishovite on the lattice-level under in situ conditions on the Hugoniot to pressures above 300 GPa. We find stishovite is still (meta-)stable at these conditions, and does not undergo any phase transitions. this contradicts static experiments showing structural transformations to the cacl 2 , α-pbo 2 and pyrite-type structures. However, rate-limited kinetic hindrance may explain our observations. these results are important to our understanding into the validity of eoS data from nanosecond experiments for geophysical applications.
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hal-02995580 , version 1 (03-12-2020)

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Citer

Markus Schoelmerich, Thomas Tschentscher, Shrikant Bhat, Cindy Bolme, Eric Cunningham, et al.. Evidence of shock-compressed stishovite above 300 GPa. Scientific Reports, 2020, 10 (1), ⟨10.1038/s41598-020-66340-y⟩. ⟨hal-02995580⟩
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