Konec septembra 2014 sem imela dr. Nina Daneu vabljeno predavanje na Soboljevem Institutu za Geologijo in Mineralogijo, ki deluje v okviru Sibirske veje Ruske akademije znanosti v Novosibirsku v Rusiji v okviru katerega sem predstavila rezultate naših preteklih in aktualnih raziskav s področja dvojčenja, epitaksij in faznih transformacij v mineralih. V predavanju sem med drugim podrobno predstavila naše rezultate s področja dvojčenja v spinelu, kjer smo ugotovili, da je nastanek dvojčkov pogojen z vgradnjo berilija v strukturo dvojčične meje, poleg tega smo pri dodatku večje količine Be na {111} ploskvah spinela opazili zanimiva epitaksialna preraščanja s taaffeitom. Zanimivo je, da se morfološko zelo podobne strukture pojavljajo pri diamantu, katerih nastanek pa še ni raziskan. Glede na to, da se na tem Institutu v Novosibirsku nekateri raziskovalci ukvarjajo prav z raziskavami naravnih oz. sintetičnih diamantov, so se na podlagi tega predavanja navdušili za sodelovanje pri raziskavah na tem področju.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 27988007Na mednarodni konferenci o mikroskopiji, ki je potekala septembra v Pragi smo predstavili analizo atomarne strukture (130) dvojčkov v naravnih kristalih hrizoberila z lokacije Pratinhas v Braziliji. Hrizoberil je tipičen minerali metamorfoziranih granitnih pegmatitov in običajno nastanejo pri razpadu primarnega minerala berila pri povišanih temperaturah in tlakih v prisotnosti vode. Pri določevanju kristalne strukture hrizoberila so v preteklosti obstajajo številne nekonsistentnosti. Tako smo na naših vzorcih najprej s pomočjo Rietveldove analize (v sodelovanju z dr. Matjažem Mazajem s KI) določili strukturne parametre in prostorsko skupino tako, da lahko strukturo hrizoberila neposredno primerjamo s sorodnimi strukturami (zdvojčenega) spinela in taaffeita. nadalje smo samo strukturo dvojčične meje in rutilnih nanoprecipitatov analizirali s presevno elektronsko mikroskopijo. Najzanimivejše pri tem delu je, da smo z uporabo konvencionalnega TEMa (JEM 2100 z W virom elektronov) v kombinaciji z izračuni na podlagi teorije gostotnih funkcionalov (z dr. Matejem Komeljem) uspeli določiti pozicije lahkih berilijevih kationov ob dvojčični meji ter precej natančno določiti deformacijo celice nano precipitatov rutila v hrizoberilu. To dejstvo je bilo deležno posebnega zanimanja na specializirani konferenci o mikroskopiji, kjer je bil velik poudarek na uporabi (zelo dragih) najnaprednejših mikroskopov s korekcijami aberacij leč in snopa, ki seveda omogočajo neposredno opazovanje tudi najlažjih atomov. V našem delu pa smo za določitev lokalne atomarne strukture dvojčične meje, ki celo vsebuje izjemno lahek element berilij, uporabili konvencionalni elektronski mikroskop na termični vir elektronov. Na podlagi rezultatov smo predlagali temperaturo nastanka hrizoberilnih kristalov s te lokacije pri okoli 970°C. Rezultati, ki so bili na konferenci predstavljeni v obliki posterskega prispevka, bodo objavljeni v aprilski številni revije American Mineralogist: S. Drev, A. Rečnik, M. Komelj, M. Mazaj and N. Daneu: Structural investigation of (130) twins and rutile precipitates in chrysoberyl crystals from Rio das Pratinhas in Bahia (Brazil). American Mineralogist (2015), in press.
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 28021287V tem prispevku smo na Mednarodni konferenci o mikroskopiji v Pragi (september 2014) prikazali rezultate naših eksperimentov oksidacije monokristala ilmenita med segrevanjem na zraku. Študija je pomembna z dveh vidikov. Rutil in hematit sta produkta oksidacije ilmenita in se v naravi pogosto pojavljata v obliki orientiranih preraščanj. S to študijo smo želeli potrditi rezultate naših prejšnjih raziskav na naravnih vzorcih preraščanj rutila in hematita iz Mwinilunge (Zambija), v kateri smo predlagali mehanizem njihovega nastanka samo na osnovi mikrostrukturne karakterizacije. Poleg tega pa ilmenit prestavlja pomembno surovino za pridobivanje TiO2 in titana in postopek oksidacije se pogosto uporablja kot preliminarni postopek pred izluževanjem železa iz osnovne surovine. V študiji smo uporabili naravni kristal ilmenita iz Paksitana, za katerega se je izkazalo, da je obogaten z manganom (Mn-ilmenit). Sam ilmenit, ki vsebuje dvovalentno železo pri temperaturah pod 800°C razpade na rutil in hematit, ki vsebuje trivalentno železo in ki se ga lažje izluži v postopku nadaljnje kislinske obdelave. Z eksperimenti smo pokazali, da se oksidacija ilmenita začne na površini z oksidacijo Fe in Mn, ki difundirata iz osnovnega kristala in tvorita plast trivalentnih oksidov na površini. To povzroči nestehiometričnost osnovnega kristala, ki postane obogaten s Ti. Ti kationi se zato preuredijo znotraj obstoječe kisikove podmreže v rutilne lamele, kar poteka po postopku kristalografskega striga (CS) in preko nastanka vmesne CS-rutilne faze. Opisana transformacija je tako imenovana topotaksialna reakcija, saj so nastale rutilne lamele v tesni kristalografski zvezi z ilmenitom. Eno najpomembnejših odkritij pa je, da rutilne lamele predstavljajo poti za hitro difuzijo dvovalentnega Fe in Mn iz ilmenita, saj se med ohlajanjem vzorcev zaradi močno presežene trdne topnosti v rutilu iz le-tega izločijo v obliki sekundarnih precipitatov. Rezultati tega dela predstavljajo pomembno znanje pri bolj učinkoviti ekstrakciji rutila iz ilmenita.
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 27939623