elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Ab initio simulations and experimental Raman spectra of Mg2SiO4 forsterite to simulate Mars surface environmental conditions

Stangarone, Claudia und Böttger, Ute und Bersani, D. und Tribaudino, M. und Prencipe, Mauro (2016) Ab initio simulations and experimental Raman spectra of Mg2SiO4 forsterite to simulate Mars surface environmental conditions. Journal of Raman Spectroscopy. Wiley. doi: 10.1002/jrs.5127. ISSN 0377-0486.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Kurzfassung

In this study we present the full Raman vibrational spectrum of forsterite (Mg2SiO4), computed from first principles, employing an hybrid HF/DFT Hamiltonian (WC1LYP) as implemented in the CRYSTAL14 code, at static equilibrium and at the temperatures of 0K, 300K and 1000K. The simulations are compared to the available literature data, confirming the accuracy of the calculations, and to experimental Raman spectra taken at room temperature on a natural sample of forsterite (Mg1.76 Fe0.22 SiO4), in order to test the effect of compositions on the reliability of a comparison between a computed spectrum for the endmember and the experimental spectrum on a real sample having a slightly different composition. The comparison with the experimental data at room temperature shows a very good agreement (an average discrepancy of 7 cm-1) and it allows a reliable symmetry assignment of Raman signals to specific vibrational modes. Spectra are also simulated by changing the mass of the nuclei for each of the six symmetry-independent species within the unit in order to quantify the contributions of each elements to the overall vibration. The aim is to relate the major experimental peaks, not only to specific structural features but also to link them to the Raman shifts observed due to both temperature and composition variation. Moreover, in order to foresee the possible response of Raman spectra to the different environmental conditions occurring on planetary surfaces, i.e. Mars, we calculate full Raman spectra at 0K, 300K and 1000K including zero point vibrational effects, within the limit of the quasi-harmonic approximation. These results may be useful to widen a Raman database and provide new clues to improve the interpretation of data acquisitions during the 2020 ExoMars mission, which will carry on board a Raman Laser Spectrometer (RLS).

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/105059/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Ab initio simulations and experimental Raman spectra of Mg2SiO4 forsterite to simulate Mars surface environmental conditions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Stangarone, Claudiauniversity of parmaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Böttger, Uteinstitut für optische sensorsysteme, dlr, berlinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bersani, D.Physics and Earth Science Department, University of Parma, Parma, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tribaudino, M.Physics and Earth Science Department, University of Parma, Parma, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Prencipe, Maurouniversity of turinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2016
Erschienen in:Journal of Raman Spectroscopy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1002/jrs.5127
Verlag:Wiley
ISSN:0377-0486
Status:veröffentlicht
Stichwörter:forsterite, ab initio modelling, Raman spectroscopy, temperature, ExoMars
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Exploration des Sonnensystems
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme > Terahertz- und Laserspektroskopie
Hinterlegt von: Böttger, Dr.rer.nat. Ute
Hinterlegt am:06 Feb 2017 10:22
Letzte Änderung:19 Jun 2023 10:25

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.