二氧化矽同質多形體
斯石英是一種特殊的二氧化矽同質多形體,具有以下特性:
名稱與發現:
斯石英,也稱為超石英或重石英,是由蘇聯高壓物理學家斯提肖夫於1961年首次人工合成的。
天然斯石英由美籍華裔地質學家趙景德於1962年在美國亞利桑那州的一處隕石撞擊坑中發現,因此可以作為鑑別撞擊坑的標誌。
物理性質:
屬於四方晶系,具有金紅石結構,空間群為P42/mnm。
密度為4.35g/cm³,八面體配位,由共用邊的八面體鏈組成,形成通道平行於c軸。
穩定性與相變:
在常溫常壓下處於亞穩定態,會緩慢發生相變轉變為普通石英。
易受衝擊熱效應破壞,因此在自然界中保存量很少。
套用與區別:
雖然斯石英的硬度相對較低(一般在7以下),但其折射率和密度較高,常被用於珠寶飾品、擺件等領域。
與鑽石不同,斯石英的化學式為SiO2,而鑽石為碳(C),兩者在化學組成、硬度、折射率、顏色和形成方式上有明顯區別。
斯石英不是玻璃,也不是用於製作廚房台面、地面和牆面的材料。
研究進展:
斯石英的含水機制被研究,合成了高質量的含水斯石英單晶樣品,並開發出偵測微米級樣品中水分子的實驗方法。
這一發現揭示了斯石英的一種新型一維超離子態,為材料科學和地質學領域提供了新的研究方向。
綜上所述,斯石英是一種具有獨特物理性質和重要套用價值的礦物,其研究不僅有助於深入了解地球內部的物質組成,也為材料科學帶來了新的可能性。