Biotite是一种属于三十二十体云母基团的铁矿,是一种自然丰富的分层材料(LM),具有有吸引力的电子特性,用于在纳米式设备中应用。Biotite在环境条件下以不可降解的LM脱颖而出,具有高质量的基础裂解,这是Van der Waals异质结构(VDWH)应用的重要优势。在这项工作中,我们将Biotite的微型机械剥落向下呈现给单层(1LS),从而产生具有较大面积和原子平坦表面的超薄薄片。为了识别和表征矿物,我们使用能量分散性光谱映射对生物岩进行了多元分析。此外,还采用同步型红外纳米光谱镜以几层形式探测其振动签名,对层数具有敏感性。我们还观察到及时(长达12个月)的良好形态和结构稳定性,并且在超薄生物岩片中热退火过程后其物理特性没有重要变化。导电原子力显微镜评估了其电容量,揭示了大约1 V/nm的电故障强度。最后,我们探讨了将Biotite用作底物的使用,并将LM封装在VDWH应用中。我们在低温下进行了光学和磁光测量。我们发现,超薄生物岩片可作为1L-摩尔2的良好底物,可与六边形的硝酸硼片相当,但它引起了1L-摩尔斯2 G因子值的少量变化,这很可能是由于其晶体结构上的天然杂质。此外,我们的结果表明,生物片片是保护敏感LMS(例如黑磷)免受降解的有用系统,可在环境空气中降解多达60天。我们的研究将Biotite作为一种有希望的,具有成本效益的LM,用于进步未来的超薄纳米技术。
我们研究了与中子断层扫描结合互补织物分析技术和3D建模相结合的鞘褶折内和结晶的变形过程。Investi门控鞘褶皱是一种多层亚米尺度的单眼结构,在Ben Hope Nappe的Metapsammites中开发,上面覆盖了西北苏格兰西北的Moine推力区。通过中子衍射仪和SEM-EBSD系统获得了石英和Biotite的晶体学首选方向(CPO),以比较主相的全型和“原位”结构控制的主动滑移系统。与方向图和晶粒尺寸图进行了融合,结果表明,尽管研究的微区域的结构位置不同(上折折,内部与外鞘闭合,距鞘褶的铰链铰链的距离),但石英和Biotite均匀变形,表明了恒定的压力和方向的Kinemitic Vorictic vorsis actis actis actis actis actis actis actis actis actis actis actis actis axis axis sawise vorsis actis actis sawise vorsis axiSis。先前已识别的样品片段内的脱离范围不会影响石英和Biotite记录的织物图案。这可以通过两种不同的方式来解释:i)在较早的主动折叠期间形成的de旋转,然后在被动放大之前与更均匀流动相关的褶皱,以创建鞘褶折几何; ii)石英C轴模式与延迟变形阶段(造山楔的加载)是同时涂层的,它泛滥为先前的织物,因此没有保留活性折叠成分。这里报告的几个证据,例如与区域运动学相反的自上而下的正常剪切感,更支持第二个假设。矿物质纹理的分析为整个鞘褶皱提供了改进的数据集,并提高了我们对剪切区域中活性的重结晶机制的理解。
在valpelline单元中,带有玉米岩的含有玉米岩的类型是最引人入胜的类型,但对它们的P-T进化知之甚少。由于对这些岩石的完全理解是由岩石和多尺度结构研究的相互作用引起的,因此提供了一种多学科的方法,结合了定量的微结构和Minero化学数据,提供了不同世代的叠加叶子和阶段的区分。在中微观和显微镜下定义了两个主要变形阶段:第一个(d 1)是一种固态变形,开发了叶面(s 1),保留为同时折叠;第二个(D 2)与主要叶片的发展(S 2)有关,与玉米岩和石榴石生长以及熔体产生有关。区域s 2包裹玉米岩,石榴石和熔体聚集体。通过将生物岩校准的地图和ti-in-in-in-biotite温度计结合在〜700至780°C范围内获得的Cordierite种植阶段的温度。
痕量元素签名的映射是地球科学和材料科学中扩展的工具,它允许研究实心材料以及可能不会被主要元素捕获的过程。在过去十年中,激光消融中的开发能力耦合质量 - 光谱法(LA-ICP-MS)功能现在可以实现原位元素映射的必要空间分辨率。用LA-ICP-MS获得二维,完全定量和地质有意义的数据仍然是一项艰巨的任务,并且一个特殊的障碍是对不均匀阶段的校准,例如化学分区的矿物质。这项工作提出了一种新型的方法,用于采用LA-ICP-QUAD Rupole MS(LA-ICP-QMS)的多元素映射的数据减少和图像生成方法,该方法在免费和开源软件Xmaptools中实现。提出了三个地质AP平原,以说明程序的好处。在不同的空间分辨率下,多次映射了来自Eclogitic样品(Lato Hills,Togo)和斜长石,K-Feldspar,k-feldspar的石榴石,k-feldspar,Biotite(El Oro Complex,Ecuador),以测试校准质量和化学检测能力。金红石,并在单个晶粒内显示了510至550℃的温度范围为510至550℃。通过与电子探针微分析(EPMA)获得的分区主要和次要元素图(石榴石,斜长石)和ti-in-biotite地热图图(EPMA)进行比较,通过与分区的主要和次要元素图(石榴石,斜长石)和Ti-In-Biotite地热度图(EPMA)进行比较来验证LA-ICP-MS方法的准确性。此外,此类地图也被记录得更快。使用LA-ICP-QM实现高达5μm的空间分辨率,这与报告的LA-ICP飞行器时间质谱法(LA-ICP-TOFMS)的分辨率相似,尽管以明显较低的习得速度。较低空间分辨率的地图提供了更好的化学检测能力,如较低的每像素检测极限(LOD)地图计算所证明的。像素分配策略和仪器条件也对地图质量有直接影响。我们建议将地图插入到方形像素上,其中像素由多个扫描组成以获得改进的检测能力。使用模拟LA-ICP-MS映射的基准测试表明,斑点大小以及扫描方向可以根据化学模式的特征大小而导致组成的变化。通过在REE中可见的石榴石中映射薄薄的环形环,并且这种综合偏移可以对例如扩散建模产生重大影响。新的软件解决方案提供了具有95%置信度的单像素LOD过滤的LA-ICP-MS图的多标准和可变组成校准,从而使用户可以同时量化主要和痕量元件的不均匀材料,并提高精度。