An enhanced resolution of the structural environment of zirconium in borosilicate glasses

Autor: M.P. Ruffoni, B. Bergeron, Nicolas Trcera, Stéphane Gin, Frédéric Angeli, Laurence Galoisy, Georges Calas, Patrick Jollivet
Přispěvatelé: Laboratoire d'Etudes du Comportement à Long Terme des matériaux de conditionnement (LCLT), Département de recherche sur les Procédés et Matériaux pour les Environnements complexes (DPME), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Blackett Laboratory, Imperial College London, Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de recherche sur les technologies pour l'enrichissement, le démantèlement et les déchets (DE2D), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Journal of Non-Crystalline Solids
Journal of Non-Crystalline Solids, 2013, 381, pp.40-47. ⟨10.1016/j.jnoncrysol.2013.09.013⟩
Journal of Non-Crystalline Solids, Elsevier, 2013, 381, pp.40-47. ⟨10.1016/j.jnoncrysol.2013.09.013⟩
ISSN: 0022-3093
DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2013.09.013⟩
Popis: International audience; The short- and medium-range local environment of zirconium was determined by Zr L2,3-edge and K-edge XANES and by Zr K-edge EXAFS in borosilicate glasses with 1 to 8 mol% ZrO2. Regardless of the ZrO2 content of the glass, Zr is six-coordinated in octahedra with Zr\O distances of 2.09 Å. In the glasses containing 8 mol% ZrO2, the octahedra are more distorted than at lower ZrO2 content. Enhanced resolution in the real space is achieved by recording Zr K-edge EXAFS spectra over a broad energy range, enabling to get access k-values up to 20 Å−1 with a high signal to noise ratio. This allows discriminate between the various second neighbor contributions. A correct fit is based on four Si and two B. This local structure around Zr derived from that of zirconosilicates such as elpidite, in which two Si are replaced by two B. The Zr\Si distances increase from 3.63 ± 0.02 to 3.67 ± 0.01 Å, asZr\B distances remain constantwithin uncertainties, as ZrO2 content increases. Two Na are situated at 3.64 ± 0.03 Å fromZr, ensuring charge compensation of the ZrO6 sites. Increasing the CaO content from 4 to 8 mol% does not lead to any structural change around Zr.
Databáze: OpenAIRE