镁铝榴石石榴子石中替代性 Cr3+ 周围的结构弛豫

利用 Cr K 边扩展 X 射线吸收精细结构 (EXAFS) 和 X 射线吸收近边结构 (XANES)，结合第一性原理计算，研究了天然镁铝榴石 (Mg3Al2Si3O12) 中替代性 Cr3+ 离子的结构环境。Cr-O 距离接近于铬镁铝榴石 (Mg3Cr2Si3O12) 中的距离，表明第一近邻发生了完全弛豫。在 Cr-Al 替代过程中，八面体 Y 位点的局部 C3i 对称性得以保持。第二和第三近邻壳层（Mg 和 Si）仅发生部分弛豫。位点弛豫通过应变诱导的键弯曲来容纳，表现为围绕 Cr 中心八面体的 Si 中心四面体的角度倾斜，以及 Mg 中心十二面体的径向变形。