Ca-Si-Fe-Perowskite mit Sauerstoff-Defekten: Strukturen, Stabilität, Eigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Friedrich A. Seifert
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5308720

Der untere Erdmantel (Tiefen 660 km) besteht ganz überwiegend aus Mg-reichem Silikat-Perowskit, Ca-reichem Silikat-Perowskit und Magnesiowüstit. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Silikatperowskite werden wesentlich bestimmt durch den Einbau der dreiwertigen Kationen Al und Fe3+ in die Kristallstrukturen, der über einen Defektmechanismus (Ersatz von 2Si4+ durch 2R3+ und eine Sauerstoff-Leerstelle) erfolgen kann. Die Nah- bzw. Fernordnung der Sauerstoff-Leerstellen führt zu neuartigen Kristall(über)strukturen. Im Projekt soll dies anhand des Systems CaSiO3-CaFeO2,5 durch Höchstdrucksynthesen, Strukturaufklärung (Röntgen- und Elektronenbeugung, Mössbauer, ELNES, HRTEM) und mikrochemische Analytik geklärt werden und es sollen die Verteilungskoeffizienten der dreiwertigen Kationen auf koexistierende Mg- und Ca-reiche Perowskite bestimmt werden, um Eigenschaften des unteren Erdmantels vorherzusagen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Daniel J. Frost; Professor Dr. Falko Langenhorst; Privatdozentin Dr. Catherine McCammon