FeO2 phase. We found the O–O bonds in FeO2 are formed by the insertion of oxygen into the Pv lattice via the external stress and such O–O bonding is only kinetically stable under high pressure. This may provide a general mechanism of adding extra oxygen to previous known O saturated oxides to produce unconventional stoichiometries. Our results also shed light on how O is enriched in mantle minerals
固-固反应,特别是在Fe-O二元体系中,由于其在
化学,材料和地球科学中的各种应用,因此在过去的几十年中得到了广泛的研究。最近在高压下合成的
黄铁矿-FeO 2提出了一种新颖的富氧
化学计量,将可实现的
铁氧化物中的O-Fe比值扩大了33%。尽管FeO 2是由Fe 2 O 3和O 2合成的,但其潜在的固体反应机理仍不清楚。在这里,结合原位X射线衍射实验和第一性原理计算,我们确定了从Fe 2 O 3开始的两个竞争相变:(1)没有O 2,
钙钛矿型Fe 2 O 3转变为50 GPa以上的
钙钛矿后结构;(2)如果存在游离氧,则O扩散到Fe 2 O 3的
钙钛矿型晶格中,从而导致
黄铁矿型FeO 2相。我们发现,FeO 2中的O–O键是通过外部应力将
氧气插入Pv晶格中形成的,此类O–O键仅在高压下具有动力学稳定性。这可以提供将额外的氧添加到先前已知的O饱和氧化物中以产生非常规
化学计量的一般机制。我们的结果也揭示了O在压力下如何富集于地幔矿物中。