斯石英又名超石英、重石英[1],是一種超硬超重的二氧化矽同質多形體。它屬於四方晶系。在超硬材料低氧化硼被發現之前,它曾經長期被認為是已知最硬的氧化物。在常溫常壓下,斯石英處於亞穩定態,會緩慢地發生相變,轉變為普通石英;但是該相變是如此緩慢,以至於其迄今還沒有被觀察到。斯石英首先由蘇聯高壓物理學家斯提肖夫(Sergey M. Stishov)於1961年人工合成。斯石英也因斯提肖夫而得名。天然的斯石英由美籍華裔地質學家趙景德(Edward C. T. Chao)於1962年在美國亞利桑那州的一處隕石撞擊坑中發現。[2]
來源
迄今為止,幾乎所有自然存在的斯石英都產生於高速隕石撞擊事件里含有石英的岩石中。斯提肖夫和波波娃(S. V. Popova)於1961年首次人工合成斯石英時,使用的條件是16-18萬公斤/平方厘米壓強以及1200-1400℃的溫度,最終他們得到了約0.5毫米長的斯石英晶體[1]。在衝擊條件下,斯石英的產生需要非常高的衝擊壓強(超過100千巴,也就是超過10 x 109帕斯卡)以及溫度(超過1200 °C)。在2007年,也有報道聲稱發現鑽石中夾雜了痕量的斯石英[3]。同時,一些超高壓地函岩石樣本中也檢測出含有由斯石英生成的礦物相[4]。斯石英也可以由人工模擬以上高溫高壓條件,通過靜水壓方式或者衝擊方式在實驗室中合成[5]。
^Dubrovinskaia, N. 已知最硬的氧化物:高压二氧化硅同质多形体(High-pressure silica polymorphs as hardest known oxides). Materials Chemistry and Physics. 2001, 68: 77. doi:10.1016/S0254-0584(00)00284-4.