Research Article| January 01, 2002 Quantitative Speciation of Heavy Metals in Soils and Sediments by Synchrotron X-ray Techniques Alain Manceau; Alain Manceau 1Environmental Geochemistry Group LGIT, University J. Fourier and CNRS, 38041 Grenoble Cedex 9, France2Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, One Cyclotron Road, Berkeley, California, 94720, U.S.A. Search for other works by this author on: GSW Google Scholar Matthew A. Marcus; Matthew A. Marcus 2Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, One Cyclotron Road, Berkeley, California, 94720, U.S.A. Search for other works by this author on: GSW Google Scholar Nobumichi Tamura Nobumichi Tamura 2Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, One Cyclotron Road, Berkeley, California, 94720, U.S.A. Search for other works by this author on: GSW Google Scholar Author and Article Information Alain Manceau 1Environmental Geochemistry Group LGIT, University J. Fourier and CNRS, 38041 Grenoble Cedex 9, France2Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, One Cyclotron Road, Berkeley, California, 94720, U.S.A. Matthew A. Marcus 2Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, One Cyclotron Road, Berkeley, California, 94720, U.S.A. Nobumichi Tamura 2Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, One Cyclotron Road, Berkeley, California, 94720, U.S.A. Publisher: Mineralogical Society of America First Online: 09 Mar 2017 © The Mineralogical Society Of America Reviews in Mineralogy and Geochemistry (2002) 49 (1): 341–428. https://doi.org/10.2138/gsrmg.49.1.341 Article history First Online: 09 Mar 2017 Cite View This Citation Add to Citation Manager Share Icon Share Facebook Twitter LinkedIn MailTo Tools Icon Tools Get Permissions Search Site Citation Alain Manceau, Matthew A. Marcus, Nobumichi Tamura; Quantitative Speciation of Heavy Metals in Soils and Sediments by Synchrotron X-ray Techniques. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 2002;; 49 (1): 341–428. doi: https://doi.org/10.2138/gsrmg.49.1.341 Download citation file: Ris (Zotero) Refmanager EasyBib Bookends Mendeley Papers EndNote RefWorks BibTex toolbar search Search Dropdown Menu toolbar search search input Search input auto suggest filter your search All ContentBy SocietyReviews in Mineralogy and Geochemistry Search Advanced Search Human societies have, in all ages, modified the original form of metals and metalloids in their living environment for their survival and technical development. In many cases, these anthropogenic activities have resulted in the release into the environment of contaminants that pose a threat to ecosystems and public health. Examples of local and global pollution are legion worldwide, and the reader of the environmental science literature is forever faced with ever more alarming reports on hazards due to toxic metals. For example, extensive mining and associated industrial activities have introduced large amounts of metal contaminants in nature at the local,... You do not have access to this content, please speak to your institutional administrator if you feel you should have access.

Halide perovskites are found to exhibit strain patterns over large areas, which influences the lifetimes of charge carriers.

Cubic garnet phases based on Al-substituted Li7La3Zr2O12 (LLZO) have high ionic conductivities and exhibit good stability versus metallic lithium, making them of particular interest for use in next-generation rechargeable battery systems. However, high interfacial impedances have precluded their successful utilization in such devices until the present. Careful engineering of the surface microstructure, especially the grain boundaries, is critical to achieving low interfacial resistances and enabling long-term stable cycling with lithium metal. This study presents the fabrication of LLZO heterostructured solid electrolytes, which allowed direct correlation of surface microstructure with the electrochemical characteristics of the interface. Grain orientations and grain boundary distributions of samples with differing microstructures were mapped using high-resolution synchrotron polychromatic X-ray Laue microdiffraction. The electrochemical characteristics are strongly dependent upon surface microstructure, with small grained samples exhibiting much lower interfacial resistances and better cycling behavior than those with larger grain sizes. Low area specific resistances of 37 Ω cm2 were achieved; low enough to ensure stable cycling with minimal polarization losses, thus removing a significant obstacle toward practical implementation of solid electrolytes in high energy density batteries.

Significance Whether coral skeleton crystals grow by attachment of ions from solution or particles from tissue determines ( i ) corals’ growth rate, ( ii ) how they survive acidifying oceans, and ( iii ) the isotopes in the crystals used for reconstructing ancient temperatures. Our data show that two amorphous precursors exist, one hydrated and one dehydrated amorphous calcium carbonate; that these are formed in the tissue as ∼400-nm particles; and that they attach to the surface of coral skeletons, remain amorphous for hours, and finally crystallize into aragonite. Since these particles are formed inside tissue, coral skeleton growth may be less susceptible to ocean acidification than previously assumed. Coral bleaching and postmortem dissolution of the skeleton will occur, but a calcification crisis may not.

We investigated the control of two important parameters of vanadium dioxide (VO2) microcrystals, the phase transition temperature and speed, by varying microcrystal width. By using the reflectivity change between insulating and metallic phases, phase transition temperature is measured by optical microscopy. As the width of square cylinder-shaped microcrystals decreases from ∼70 to ∼1 μm, the phase transition temperature (67 °C for bulk) varied as much as 26.1 °C (19.7 °C) during heating (cooling). In addition, the propagation speed of phase boundary in the microcrystal, i.e., phase transition speed, is monitored at the onset of phase transition by using the high-speed resistance measurement. The phase transition speed increases from 4.6 × 10(2) to 1.7 × 10(4) μm/s as the width decreases from ∼50 to ∼2 μm. While the statistical description for a heterogeneous nucleation process explains the size dependence on phase transition temperature of VO2, the increase of effective thermal exchange process is responsible for the enhancement of phase transition speed of small VO2 microcrystals. Our findings not only enhance the understanding of VO2 intrinsic properties but also contribute to the development of innovative electronic devices.

Polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) have demonstrated great potential in heavy-duty vehicles (HDVs) due to their unique scalability and smaller additional weight penalty for a longer driving range. To enable the deployment of HDVs, an increased durability of platinum (Pt), which is the catalyst used in PEFCs, and the understanding of degradation mechanism are the top priorities. In this study, different configurations of cracks were introduced into the microporous layer (MPL) of membrane electrode assemblies (MEAs) and accelerated stress tests (ASTs) simulating HDV lifetime were performed. The electrochemical characterization of the MEAs with and without MPL cracks demonstrated similar durability trends. Cracks in the MPLs do not significantly improve the performance of the cell. However, identical location μ-X-ray fluorescence (μ-XRF) spectroscopy performed on the MEAs showed significant in-plane movement of Pt over the course of AST, especially for the MEAs with vertical cracks in the MPLs. It is indicative that cracks in the MPLs can have a negative impact on the PEFCs' durability because of them being filled with water promoting Pt transport. The modeling study showed water distribution and oxygen transport through the MPL with cracks.

Electrical triggering of a metal–insulator transition (MIT) often results in the formation of characteristic spatial patterns such as a metallic filament percolating through an insulating matrix or an insulating barrier splitting a conducting matrix. When MIT triggering is driven by electrothermal effects, the temperature of the filament or barrier can be substantially higher than the rest of the material. Using X-ray microdiffraction and dark-field X-ray microscopy, we show that electrothermal MIT triggering leads to the development of an inhomogeneous strain profile across the switching device, even when the material does not undergo a pronounced, discontinuous structural transition coinciding with the MIT. Diffraction measurements further reveal evidence of unique features associated with MIT triggering including lattice distortions, tilting, and twinning, which indicate structural nonuniformity of both low- and high-resistance regions inside the switching device. Such lattice deformations do not occur under equilibrium, zero-voltage conditions, highlighting the qualitative difference between states achieved through increasing temperature and applying voltage in nonlinear electrothermal materials. Electrically induced strain, lattice distortions, and twinning could have important contributions in the MIT triggering process and drive the material into nonequilibrium states, providing an unconventional pathway to explore the phase space in strongly correlated electronic systems.

Abstract Magma ascent and eruption are driven by a set of internally and externally generated stresses that act upon the magma. We present microstructural maps around melt inclusions in quartz crystals from six large rhyolitic eruptions using synchrotron Laue X-ray microdiffraction to quantify elastic residual strain and stress. We measure plastic strain using average diffraction peak width and lattice misorientation, highlighting dislocations and subgrain boundaries. Quartz crystals across studied magma systems preserve similar and relatively small magnitudes of elastic residual stress (mean 53–135 MPa, median 46–116 MPa) in comparison to the strength of quartz (~ 10 GPa). However, the distribution of strain in the lattice around inclusions varies between samples. We hypothesize that dislocation and twin systems may be established during compaction of crystal-rich magma, which affects the magnitude and distribution of preserved elastic strains. Given the lack of stress-free haloes around faceted inclusions, we conclude that most residual strain and stress was imparted after inclusion faceting. Fragmentation may be one of the final strain events that superimposes stresses of ~ 100 MPa across all studied crystals. Overall, volcanic quartz crystals preserve complex, overprinted deformation textures indicating that quartz crystals have prolonged deformation histories throughout storage, fragmentation, and eruption.