揭开球霰石 CaCO3 的结构之谜
材料科学
2023-06-16 v1
摘要
碳酸钙（CaCO3）是地球上最丰富的生物源矿物，在多个领域发挥关键作用。在方解石、文石、球霰石与非晶 CaCO3 这四种多晶型中，球霰石因近一个世纪来对其结构的持续争论而最为神秘。本工作中，基于系统的透射电子显微镜表征、精细晶体学分析以及具有第一性原理精度的机器学习辅助分子动力学模拟，我们揭示球霰石可被视为一种多型结构。其基础相为具有伪六方对称性的单斜晶格。直接成像与原子尺度模拟提供证据表明，单颗球霰石晶粒可具有三种取向变体。此外，我们发现球霰石经历二级相变。这些原子尺度见解增进了对球霰石结构的全面理解，并为碳酸钙的生物矿化过程提供了新视角。
引用
@article{arxiv.2306.08228,
title = {Unlocking the Structural Mystery of Vaterite CaCO3},
author = {Xingyuan San and Junwei Hu and Mingyi Chen and Haiyang Niu and Paul J. M. Smeets and Jie Deng and Kunmo Koo and Roberto dos Reis and Vinayak P. Dravid and Xiaobing Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.08228},
year = {2023}
}