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| パイロクロア | |
|---|---|
 ロシア産パイロクロア | |
| 一般的な | |
| カテゴリ | 酸化鉱物 |
| 式 （繰り返し単位） | （Na , Ca）2Nb2O6（ OH , F） |
| IMAシンボル | PCL [1] |
| ストルンツ分類 | 4.DH.15 |
| ダナ分類 | 08.02.01.01 パイロクロアグループ |
| 結晶系 | アイソメトリック |
| クリスタルクラス | 六八面体（m 3 m） HM記号：（4/m 3 2/m） |
| 空間群 | F d 3 m（No. 227） |
| 単位セル | a = 10.41(6) Å、Z = 8 |
| 識別 | |
| 色 | 黒から茶色、チョコレートブラウン、赤茶色、琥珀色オレンジ、赤オレンジ |
| クリスタル習慣 | 典型的には八面体、散在した粒状、塊状 |
| 姉妹都市 | 111 レア |
| 胸の谷間 | 111 不明瞭、別れかもしれない。 |
| 骨折 | 亜貝殻状から不均一、裂片状 |
| 粘り強さ | 脆い |
| モース 硬度 | 5.0～5.5 |
| 光沢 | ガラス質から樹脂質 |
| 連勝 | 白 |
| 透けて見える | 半透明から不透明 |
| 比重 | 4.45から4.90 |
| 光学特性 | 等方性、弱い異常異方性 |
| 屈折率 | 1.9 ～2.2 |
| その他の特徴 |  放射性、多くの場合メタミクト |
| 参考文献 | [2] [3] [4] [5] |
パイロクロア( Na , Ca ) 2 Nb 2 O 6 ( OH , F ) は、パイロクロア超族のニオブ端成分の鉱物グループです。パイロクロアは、結晶構造F d 3 mの用語でもあります。名前はギリシャ語のπῦρ (火) とχλωρός (緑)に由来しており、古典的な吹き管分析で点火すると通常緑色に変わることから付けられました。[4]
ミネラル
一般式A 2 B 2 O 7 (A と B は金属) は、鉱物パイロクロアと同構造の相ファミリーを表します。パイロクロアは、発光、イオン伝導性、核廃棄物の固定化、高温熱遮断コーティング、自動車の排気ガス制御、触媒、固体酸化物燃料電池、イオン/電気伝導体など、 さまざまな技術的用途における重要な材料クラスです。
この鉱物は、マグマ貫入の交代作用の最終段階に関連しています。パイロクロア結晶は通常、整った形（自形）で、黄色または茶色がかった色と樹脂のような光沢のある八面体として発生します。含まれる放射性元素による放射線損傷により、 メタミクトになることがよくあります。
パイロクロアは、霞石閃長岩やその他のアルカリ岩に伴うペグマタイト中に産出する。また、花崗岩のペグマタイトやグライゼンにも含まれる。特徴的にはカーボナタイト中に産出する。関連する鉱物には、ジルコン、エジリン、アパタイト、ペロブスカイト、コロンバイトなどがある。[3]
歴史
1826年にノルウェー、ヴェストフォル県ラルヴィクのスタヴェルン（フレドリクスヴァルン）で初めて発見された。 [4]
ニオブ採掘
ニオブ鉱石の三大生産者はパイロクロア鉱床の採掘を行っている。ブラジル最大の鉱床はミナスジェライス州アラシャの南に位置するCBMM鉱山で、次いでゴイアス州カタランの東に位置するカタラン鉱山の鉱床である。ニオブ鉱石の3番目に大きい鉱床はケベック州シクーティミ近郊のサントノレの西に位置するニオベック鉱山である。[6]
パイロクロア鉱石には通常、天然の放射性ウランとトリウムが0.05％以上含まれています。[7]
コンゴ民主共和国北キブ州のルエシェにはパイロクロアの鉱床が豊富に含まれている。 [8]
結晶構造
より一般的な結晶構造は、A 2 B 2 O 6および A 2 B 2 O 7タイプの物質を表します。ここで、A および B 種は一般に希土類元素または遷移金属種です (例: Y 2 Ti 2 O 7 )。パイロクロア構造は、単純な蛍石構造(AO 2 = A 4 O 8 )のスーパー構造派生であり、A および B カチオンが⟨110⟩方向に沿って配列しています。追加のアニオン空孔は、隣接する B サイトカチオン間の四面体隙間に存在します。これらのシステムは、特に幾何学的フラストレーションと新しい磁気効果 の影響を受けやすいです。
パイロクロア構造は、電子絶縁体（例：La 2 Zr 2 O 7）、イオン伝導体（Gd 1.9 Ca 0.1 Ti 2 O 6.9）、金属伝導体（Bi 2 Ru 2 O 7− y）、イオン・電子混合伝導体、スピンアイス系（Dy 2 Ti 2 O 7）、スピングラス系（Y 2 Mo 2 O 7）、ハルデン鎖系（Tl 2 Ru 2 O 7）、超伝導材料（Cd 2 Re 2 O 7）など、多様な物理的特性を示します。[9]ビスマスパイロクロア[10]などのより無秩序な構造も、興味深い高周波誘電特性のために研究されてきました。[11]
この結晶構造は、リチウム鉄電池の固体電解質としての利用が研究されており、デンドライトの成長を抑制しながら高い導電性を発揮するとされている。[12]
参照
ウィキメディア・コモンズには、パイロクロアに関連するメディアがあります。
参考文献
- ^ Warr, LN (2021). 「IMA–CNMNC承認鉱物記号」. Mineralogical Magazine . 85 (3): 291–320. Bibcode :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ 「パイロクロル」www.mineralienatlas.de。
- ^ ab "RRuff データベースの pyrochlore" (PDF) . rruff.info . 2015 年 2 月 3 日閲覧。
- ^ abc 「パイロクロアグループ：パイロクロアグループの鉱物情報とデータ」。mindat.org 。 2015年2月3日閲覧。
- ^ Barthelmy, Dave. 「パイロクロア鉱物データ」。webmineral.com 。2015年2月3日閲覧。
- ^ Kouptsidis, J.; Peters, F.; Proch, D.; Singer, W. 「Niob für TESLA」（PDF） 。 2008年12月17日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2008年9月2日閲覧。
- ^ ディアス・ダ・クーニャ、K.;サントス、M.ズアン、F.カルネイロ、L.ピタッシ、G.リマ、C。バロス・レイテ、CV;ダリア、KCP (2009 年 5 月 8 日)。 「パイロクロア中に存在するTa、Th、およびU酸化物の溶解係数」。水、大気、土壌汚染。205 (1-4): 251-257。土井：10.1007/s11270-009-0071-3。ISSN 0049-6979。S2CID 93478456。
- ^ 「キブ州の血液中のミネラル」www.globalpolicy.org。
- ^ Subramanian, MA; Aravamudan, G.; Subba Rao, GV (1983-01-01). 「酸化物パイロクロア — レビュー」.固体化学の進歩. 15 (2): 55–143. doi :10.1016/0079-6786(83)90001-8.
- ^ Arenas, DJ, et al. 「ビスマスパイロクロアにおけるフォノンモードのラマン研究」 Physical Review B 82.21 (2010): 214302. | https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.214302
- ^ Cann, David P.、Clive A. Randall、および Thomas R. Shrout。「ビスマスパイロクロアの誘電特性の調査。」ソリッドステートコミュニケーション100.7（1996）：529–534。| https://doi.org/10.1016/0038-1098(96)00012-9
- ^ Ettlin, Anna (2023-11-07). 「未来のバッテリーは何でできているのか?」CleanTechnica . 2023-11-15閲覧。