stringtranslate.com

Фрэнк Хоторн

Фрэнк Кристофер Хоторн CC FRSC (родился 8 января 1946 года) — канадский минералог , кристаллограф и спектроскопист английского происхождения . Он работает в Университете Манитобы и в настоящее время является почетным профессором. Объединив теорию графов , теорию валентности связей [1] и моментный подход к электронной плотности энергии твердых тел [2], он разработал топологию связей [3] [4] как строгий подход к пониманию атомных расположений, химического состава и парагенезиса сложных оксидных и оксисолевых минералов.

Формальное образование

Фрэнк С. Хоторн родился в Бристоле , Англия, 8 января 1946 года в семье Одри Патрисии (урожденной Майлз) и Фрэнка Хоторна, учился в начальной школе Бегбрук (ныне начальная академия Бегбрук) и начальной школе Бишоп-Роуд в Бристоле. В 1956 году он переехал в Мейденхед , Беркшир , и поступил в школу для мальчиков округа Мейденхед (позже гимназия Мейденхед, ныне колледж Десборо ), где сосредоточился на математике, физике и географии, играл в регби, хоккей, крикет и занимался легкой атлетикой. Его захватила физическая география, и в возрасте 15 лет он решил стать геологом. Он играл в регби за клуб регби Thames Valley (позже Maidenhead) и в крикет за деревню Кукхэм Дин . С конца 1962 года он познакомился с ранним английским рок-н-роллом в пабах и клубах на периферии Лондона и стал пожизненным энтузиастом этой формы музыки. В 1964 году он поступил в Имперский колледж Лондона, чтобы изучать чистую геологию, играть в регби, хоккей и крикет, а также время от времени выпивать пинту пива. Он заинтересовался геологией хард-рока, и его диссертационная работа бакалавра наук, 3 месяца на острове Эльба в Средиземном море , убедили его, что это хороший выбор карьеры. Он окончил учебу в 1968 году и отправился в Университет Макмастера в Гамильтоне , Онтарио , чтобы получить докторскую степень под руководством кристаллографа Х. Дугласа Гранди. Дуг Гранди дал ему амфибол, чтобы «посмотреть», и этот взгляд перерос в его докторскую диссертацию по кристаллохимии амфиболов. В Университете Макмастера есть Институт исследований материалов [5] , который располагался в здании старших научных курсов вместе с кафедрами геологии, химии и физики. Все пили кофе и обедали вместе в атмосфере, которая была научно опьяняющей для аспирантов; все дисциплины смешивались и обсуждали науку каждый день. Институт дал Хоторну возможность как для практического использования монокристаллической рентгеновской дифракции , монокристаллической нейтронной дифракции , инфракрасной спектроскопии и мёссбауэровской спектроскопии , так и для знакомства с выдающимися учеными. В частности, он встретил физика И. Дэвида Брауна [6] и химика Р. Д. Шеннона [7] (в творческом отпуске от DuPont ), когда они разрабатывали теорию связи и валентности. [8] Эта теория сыграла важную роль в работе Хоторна, и он стал друзьями на всю жизнь с Брауном и Шенноном.

Карьера и неформальное образование

Фрэнк Хоторн получил степень доктора философии в 1973 году и продолжил работу в качестве постдокторанта у профессора Роберта Б. Фергюсона на кафедре геологических наук в Университете Манитобы в Виннипеге , Канада. Это был еще один важный шаг в его развитии, поскольку он познакомился с широким спектром минералов из гранитных пегматитов, особенно благодаря влиянию Петра Черного , и он работал над широким спектром минералов пегматитов с Черным и Фергюсоном, возвращаясь несколько раз в год в Институт исследований материалов в Университете Макмастера для сбора данных рентгеновского анализа монокристаллов (бесплатно). По окончании своей постдокторской стажировки он стал научным сотрудником, управляя электронным микрозондом и читая лекции другим преподавателям, когда они уходили в академический отпуск. После семи лет этого довольно шаткого существования он получил стипендию на исследовательскую работу в университете [9] в 1980 году, в первый год этой программы. Федеральное правительство осознало, что в 1970-х годах было мало академических рабочих мест, и ввело программу URF, в рамках которой получатель получал зарплату и скромный исследовательский грант на работу в качестве преподавателя (чтение лекций и проведение исследований) в течение 5 лет. Если по истечении этого срока URF нанимался университетом в качестве преподавателя, зарплата частично выплачивалась федеральным правительством в течение следующих 5 лет. В 1983 году Фрэнк Хоторн получил крупный грант на оборудование от Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады на однокристальный дифрактометр и начал строить свою лабораторию и нанимать аспирантов. В это время Хоторн установил связи с Королевским музеем Онтарио как источником кристаллов для минералов неизвестной структуры и сопровождал сотрудников (д-ра Фреда Дж. Уикса [10] и Терри Оттауэй) [11] на выставке драгоценных камней и минералов в Тусоне , где он познакомился с коллекционерами и торговцами минералами, которые должны были стать основным источником кристаллов для его экспериментальной работы. В 1983 году его пригласили прочитать лекцию в Университете Павии . Это положило начало одному из главных научных коллабораций в его карьере с д-рами Робертой Оберти (it), [12] Лучано Унгаретти [13] и Джузеппи Росси [14] по кристаллохимии амфиболов, и он провел около 4 лет в Италии, работая с ними над кристаллохимией, а также с Джанкарло Делла Вентура [15] в Риме над ближним порядком в амфиболах. В 1985 году он отправился в Чикагский университет на 2 месяца, чтобы поработать с Джозефом В. Смитом [16].по топологии четырехсвязных трехмерных сетей. Там он встретился с химиком-теоретиком Джереми Бердеттом , который познакомил его с моментным подходом к электронной плотности энергии твердых тел. Это имело решающее значение для идей Хоторна о структуре, поскольку связывало топологию химических связей с энергией составляющих кристаллов.

В 2001 году он был награжден званием Tier I Canada Research Chair , что освободило его от части преподавания в бакалавриате и позволило ему привлечь на кафедру другого кристаллографа, доктора Елену Соколову [17] , сначала в качестве научного сотрудника, а затем в качестве научного профессора. Доктор Соколова оказала большое влияние на его идеи относительно структуры кристаллов, а также познакомила его с сообществом кристаллографии-минералогии в России. Он получил финансирование от федерального правительства Канады для создания крупной лаборатории: несколько рентгеновских дифрактометров , поляризованная инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния , объемная и милли- мессбауэровская спектроскопия , электронный микрозонд и микро-SIMS для вторичной ионной масс-спектрометрии , а также сформировал консорциум с другими местными учеными, чтобы он и его студенты имели доступ к ядерному магнитному резонансу с вращением под магическим углом , атомно-силовой микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии , которые широко использовались для изучения минералов и геохимических процессов.

Научная работа

Традиционно минералогия была наблюдательной наукой: минералоги описывают новые минералы, измеряют поля устойчивости известных минералов относительно интенсивных термодинамических переменных, решают и уточняют кристаллические структуры и пытаются разработать эмпирические схемы организации этих знаний и применять эти схемы к проблемам в науках о Земле и окружающей среде. Большинство минералов являются сложными (sensu lato) объектами как со структурной, так и с химической точки зрения. С одной стороны, это делает количественное теоретическое понимание факторов, контролирующих структуру, химический состав и возникновение, трудным или невозможным с помощью устоявшихся теоретических методов в физике и химии . С другой стороны, чем сложнее минерал, например, вебленит: KNa(H 2 O) 3 [(Fe 2 +5Fe 3 +4Mn 2 +6Ca □ )(OH) 10 (Nb 4 O 4 {Si 2 O 7 } 2 (Si 8 O 22 ) 2 )O 2 ], [18], тем больше информации он содержит о своем происхождении и свойствах. Основной упор в работе Хоторна был сделан на установление теоретических основ более строгого подхода к минералогии . Модели соединения химических связей в пространстве содержат значительную энергетическую информацию, которая может быть использована для этой цели. Топология связей объединяет аспекты теории графов , теории валентности связей [1] и моментный подход к плотности состояний электронной энергии [2] для интерпретации топологических аспектов структуры кристалла и позволяет рассматривать многие вопросы структуры кристалла, минерального состава и поведения минералов, которые не рассматриваются общепринятыми методами.

Теоретическая работа

Топология связей как теоретическая основа минералогии

Используя теорию графов , топологические характеристики сети связей могут быть представлены как взвешенный хроматический орграф координационных многогранников и их связностей. Элементы матрицы смежности этого графа образуют группу перестановок , которая является подгруппой симметрической группы SN (где N — число уникальных недиагональных элементов матрицы смежности), и можно использовать теоремы подсчета (например, теорему перечисления Полиа ) для перечисления всех наборов ребер (связей между многогранниками), которые являются различными, тем самым подсчитывая все различные локальные расположения координационных многогранников. [19] [20] Этот подход позволяет перечислить все топологически возможные локальные расположения для определенных наборов координационных многогранников. Бесконечные расположения с трансляционной симметрией могут быть представлены конечными графами с помощью обертывания и распространяет этот метод на кристаллы . [21] Работа покойного Джереми Бердетта показала, что электронную плотность энергии состояний можно вывести с помощью метода моментов , и что разница в энергии между двумя структурами зависит в первую очередь от первых нескольких несопоставимых моментов их соответствующей плотности энергии состояний [22] Это приводит к следующим выводам: (1) моменты нулевого порядка определяют химический состав; (2) моменты второго порядка определяют координационные числа; (3) моменты четвертого и шестого порядка определяют локальную связность координационных полиэдров; и (4) более высокие моменты определяют связность на средних и больших расстояниях. [4] Используя подход моментов, можно показать, что изменения координации анионов в химических реакциях количественно коррелируют с пониженной энтальпией образования реагентов из фаз продуктов для некоторых простых минеральных реакций [3] и что изменения в топологии связей коррелируют с пониженной энтальпией образования для некоторых простых гидратированных фаз [23]

Химические реакции в минералах

Используя подход моментов (см. выше), химические реакции в минералах можно разделить на два типа: [4] (1) Непрерывные реакции, в которых топология связей сохраняется; и (2) прерывистые реакции, в которых топология связей не сохраняется. (1) Для непрерывных реакций тепловое расширение и упругое сжатие должны сопровождаться замещением элементов, которые поддерживают соизмеримость между различными компонентами структуры. Следовательно, можно определить с атомистической точки зрения качественные изменения, вызванные изменением температуры и давления. Обширная экспериментальная работа [24] показала, что ближний порядок повсеместно распространен в амфиболах и определяет химические пути, с помощью которых эти минералы реагируют на изменение температуры и давления. Теоретические разработки, которые лежат в основе этого поведения, указывают на то, что они должны применяться ко всем другим анизодесмическим минералам [25] (2) Минералы, в которых топология связей не сохраняется в химических реакциях, образуют большинство минеральных видов, но количественно менее распространены; однако они образуют большинство экологически значимых минералов. Критерии, которые контролируют химический состав и стабильность этих минералов на атомном уровне, могут быть получены из правила суммы валентностей и принципа соответствия валентностей, и большую часть этой сложности можно количественно предсказать достаточно хорошо, [26] и виды в водном растворе также следуют правилу суммы валентностей, и их основность по Льюису масштабируется с pH раствора при максимальной концентрации вида в растворе [27]. Сложные виды в водном растворе фактически образуют строительные блоки кристаллизующихся минералов, и, следовательно, структуры сохраняют запись pH растворов, из которых они кристаллизовались.

Иерархия структуры

Математическая иерархия — это упорядоченный набор элементов, где упорядочение отражает естественную иерархическую связь между элементами. Гипотеза структурной иерархии утверждает, что структуры могут быть упорядочены иерархически в соответствии с полимеризацией координационных полиэдров с более высокой валентностью связей. [20] Структурные иерархии выполняют две функции: (1) они служат для организации наших знаний о минералах (кристаллических структурах) согласованным образом и, таким образом, соотносятся с исходными структурными классификациями Уильяма Лоуренса Брэгга [28] и Николая Белова ; [29] (2) если в основе классификации лежат факторы, связанные с механистическими деталями стабильности и поведения минералов, то физические, химические и парагенетические характеристики минералов должны возникать как естественные следствия их кристаллических структур и взаимодействия этих структур с окружающей средой, в которой они встречаются. Гипотеза структурной иерархии может быть обоснована путем рассмотрения гипотетического процесса построения структуры, при котором полиэдры с более высокой валентностью связей полимеризуются, образуя структурную единицу. Этот гипотетический процесс построения структуры напоминает наши идеи кристаллизации из водного раствора, в результате чего комплексы в водных и гидротермальных растворах конденсируются, образуя кристаллические структуры, [27] или фрагменты связанных полиэдров в магме конденсируются, образуя кристалл. Хотя наши знания об этих процессах довольно расплывчаты с механистической точки зрения, основы гипотезы структуры дают нам основу, в рамках которой можно думать о процессах кристаллизации и растворения [30] Иерархии структур были разработаны для нескольких семейств минералов, например, боратов, [31] оксидов и оксисолей уранила, [32] фосфатов, [33] сульфатов, [34] арсенатов [35] и оксидоцентрированных минералов Cu, Pb и Hg [36]

Экспериментальная работа

Роль водорода в кристаллических структурах

Водород долгое время считался довольно неважным компонентом в минералах, особенно когда он присутствует в виде «гидратационной воды». Теперь эта точка зрения изменилась: полярная природа водорода контролирует размеры полимеризации прочно связанных оксианионов в кристаллических структурах, [37] приводя к образованию кластерных, цепочечных, листовых и каркасных структур. Минералы, образующиеся в ядре, мантии и глубокой коре, не включают в себя так много водорода, и водород также гораздо менее полярен при высоких давлениях из-за симметризации донорных и акцепторных связей, и минералы обычно кристаллизуются в виде каркасов. Минералы, образующиеся в неглубокой коре или на поверхности Земли, имеют кластерные, цепочечные, листовые и каркасные структуры в ответ на составляющий водород.

Ближний порядок-беспорядок в породообразующих минералах

Дальний порядок (LRO) описывает тенденцию атомов упорядочиваться в определенном месте структуры, усредненную по всему кристаллу. Ближний порядок (SRO) — это тенденция атомов локально группироваться в расположениях, которые не соответствуют случайному распределению. Локальная форма теории валентности связи (т. е. НЕ подход среднего поля) может использоваться для прогнозирования моделей SRO [38] . Инфракрасная спектроскопия (IR) в фундаментальной области растяжения OH чувствительна как к LRO, так и к SRO видов, связанных с OH, и можно объединить уточнение структуры Ритвельда и ИК-спектроскопию для получения моделей SRO. [39] Таким образом, H может действовать как локальный зонд SRO во многих сложных породообразующих минералах. [25]

Легкие литофильные элементы в породообразующих минералах

Легкие литофильные элементы (LLE) могут быть важными переменными компонентами в нескольких группах породообразующих минералов, которые, как считалось, либо не содержат LLE, либо содержат стехиометрически фиксированные количества этих компонентов. Систематическое изучение этих типов кристаллохимических проблем с использованием комбинации SREF (Site-occupancy REFinement), SIMS (Secondary-Ion Mass Spectrometry) и HLE (Hydrogen-Line Extraction) показало, что это не так. [40] Особое значение имеет роль Li, Ti и H в амфиболах [41] , Li и H в ставролите [42] и Li в турмалине [43]. Эта работа привела к значительному улучшению понимания кристаллохимии этих минералов и возможности более реалистичных моделей активности для их термодинамической обработки.

Кристаллохимия минералов амфиболовой супергруппы

В 1987 году Хоторн начал сотрудничать с Робертой Оберти, Лучано Унгаретти и Джузеппе Росси в Павии, используя крупномасштабное уточнение кристаллической структуры и электронно-микрозондовый анализ амфиболов для решения многих кристаллохимических проблем, например [44]. Эта работа оказала большое влияние на понимание структуры, химического состава и распространения амфиболов [45] и привела к более полной классификации и номенклатуре этих минералов [46].

Кристаллохимия минералов супергруппы турмалина

Минералы турмалина соперничают с амфиболами по сложности и были относительно забыты до двадцати пяти лет назад. [ когда? ] Хоторн и его студенты начали кристаллохимическую работу с этими минералами и быстро определили новую подгруппу минералов турмалина, [47] показали, что турмалин имеет более сложные модели катионного упорядочения, чем считалось до сих пор, [48] и новая схема классификации минералов супергруппы турмалина была одобрена Международной минералогической ассоциацией. [49] С тех пор [ когда? ] наблюдается значительный рост исследований турмалина, что превращает его в петрогенетически полезный минерал. [ необходима цитата ]

Описание новых минералов

Систематическая работа по кристаллохимии породообразующих минералов привела к открытию многих до сих пор нераспознанных типов химического замещения, например [50] Основной интерес в отношении редких акцессорных минералов заключается в возможности исследовать новые кристаллические структуры в связи с иерархической организацией структурных расположений в целом. Часто по счастливой случайности эта работа приводила к некоторым очень интересным открытиям [например, открытие тиосульфата в сидпитерсите [51] и групп [C 4 -Hg 2+4 ] 4+ в микекоксите [52] Хоторн участвовал в открытии 180 новых видов минералов.

Почести

Библиография

Журнальные статьи

Книги

Ссылки

  1. ^ ab Brown, Ian David (1 сентября 2016 г.). Химическая связь в неорганической химии: модель валентности связи (2-е изд.). Oxford University Press . doi :10.1093/acprof:oso/9780198742951.001.0001. ISBN 9780198742951. OCLC  964646730. S2CID  92868801.[ нужна страница ]
  2. ^ ab Burdett, Jeremy K ; Lee, Stephen; Sha, William C. (1984). «Метод моментов и энергетические уровни молекул и твердых тел». Croatica Chemica Acta . 57 (5): 1193–1216. ISSN  0011-1643.
  3. ^ ab Hawthorne, Frank C. (27 сентября 2012 г.). «Связь-топологический подход к теоретической минералогии: кристаллическая структура, химический состав и химические реакции». Physics and Chemistry of Minerals . 39 (10): 841–874. Bibcode :2012PCM....39..841H. doi : 10.1007/s00269-012-0538-4 . S2CID  97959636.
  4. ^ abc Hawthorne, Frank C. (апрель 2015 г.). «К теоретической минералогии: топологический подход к связям». American Mineralogist . 100 (4): 696–713. Bibcode :2015AmMin.100..696H. doi :10.2138/am-2015-5114.
  5. ^ "Домашняя страница". Институт исследований материалов Брокхауза . Получено 27 июля 2024 г.
  6. ^ Кампф, Энтони Р.; Купер, Марк А.; Россман, Джордж Р .; Нэш, Барбара П.; Хоуторн, Фрэнк К.; Марти, Джо (3 сентября 2019 г.). «Дэвидброунит-(NH4), (NH4,K)5(V5+O)2(C2O4)[PO2,75(OH)1,25]4·3H2O, новый фосфатно-оксалатный минерал из шахты Роули, Аризона, США». Mineralogic Magazine . 83 (6): 869–877. Bibcode : 2019MinM...83..869K. doi : 10.1180/mgm.2019.56. S2CID  202917386.
  7. ^ Соколова, Е.; Камара, Ф.; Абду, Ю.А.; Хоторн, ФК; Хорват, Л.; Пфеннингер-Хорват, Э. (2 января 2018 г.). «Бобшанонит, Na2KBa(Mn,Na)8(Nb,Ti)4(Si2O7)4O4(OH)4(O,F)2, новый титаносиликатный минерал с горы Сент-Илер, Квебек, Канада: описание и кристаллическая структура». Минералогический журнал . 79 (7): 1791–1811. дои : 10.1180/minmag.2015.079.7.06. hdl : 2318/1564796 . S2CID  101428841.
  8. ^ Браун, ID; Шеннон, RD (1973). «Эмпирические кривые прочности связи–длины связи из оксидов». Acta Crystallographica . 29 (A29): 266–282. Bibcode : 1973AcCrA..29..266B. doi : 10.1107/S0567739473000689. S2CID  98268015.
  9. ^ Каванаг, Роберт Дж. (1987). «Программа университетских исследовательских стипендий NSERC» (PDF) . Канадский журнал высшего образования . XVII-2 (2): 59–77. doi :10.47678/cjhe.v17i2.183015.
  10. ^ Sturman, BD; Peacor, DR; Dunn, PJ (1 августа 1981 г.). «Виксайт, новый минерал с северо-восточной территории Юкон». Canadian Mineralogist . 19 (31): 377–380. S2CID  132336415.
  11. ^ Оттауэй, Терри. "Резюме Терри Оттауэй". Linkedin .
  12. ^ Hawthorne, Frank C.; Cooper, Mark A.; Grice, Joel D. [на немецком языке] ; Ottolini, Luisa (2000). "Новый безводный амфибол из региона Эйфель, Германия: Описание и кристаллическая структура обертиита, NaNa2(Mg3Fe3+Ti4+)Si8O22O2". American Mineralogist . 85 (1): 236–241. Bibcode :2000AmMin..85..236H. doi :10.2138/am-2000-0124. S2CID  101423309.
  13. ^ Hawthorne, Frank C.; Oberti, Roberta [на итальянском] ; Cannillo, Elio; Sardone, Nicola; Zanetti, Alberto; Grice, Joel D. [на немецком] ; Ashley, Paul M. (1 февраля 1995 г.). "Новый безводный амфибол из шахты Хоскинс, Гренфелл, Новый Южный Уэльс, Австралия: Описание и кристаллическая структура унгареттиита, NaNa2(Mn2+2Mn3+3)Si8O22O2". American Mineralogist . 80 (1–21): 65–172. doi :10.2138/am-1995-1-216. S2CID  99185906.
  14. ^ Делла Вентура, Джанкарло; Пароди, Джан Карло; Моттана, Аннибале; Шоссидон, Марк (1993). «Пепроссиит-(Ce), новый минерал из Кампаньяно (Италия): первый безводный борат редкоземельных элементов». Европейский журнал минералогии . 5 (1): 53–58. Бибкод : 1993EJМин...5...53В. дои : 10.1127/ejm/5/1/0053. S2CID  133406414.
  15. ^ Tait, Kimberly T.; Hawthorne, Frank C.; Grice, Joel D. [на немецком языке] ; Ottolini Luisa ; Nayak, VK (2005). "Dellaventuraite, NaNa2(MgMn3+2Ti4+Li)Si8O22O2, новый безводный амфибол из марганцевого рудника Kajlidongri, округ Джхабуа, Мадхья-Прадеш, Индия". American Mineralogist . 90 (2–3): 304–309. Bibcode :2005AmMin..90..304T. doi :10.2138/am.2005.1659. S2CID  97885011.
  16. ^ Wyllie, Peter J. (февраль 2007 г.). "Joseph V. Smith, 1928-2007". Mineralogic Magazine . 71 (1): 113–119. Bibcode : 2007MinM...71..113W. doi : 10.1180/S0026461X00007453 . S2CID  131389320.
  17. ^ Паутов, Луизиана; Агаханов А.А.; Бекенова, ГК (2006). «Соколоваит CsLi2AlSi4O10F2 – новый минерал группы слюды». Новые данные о полезных ископаемых . 41 : 5–13.
  18. ^ Cámara, F.; Sokolova, E; Hawthorne, FC; Rowe, R.; Grice, JD [на немецком языке] ; Tait, KT (2013). "Вебленит, K2_2Na(Fe2+5 Fe3+4 Mn2+7_)Nb3Ti(Si2O7)2 (Si8O22)2O6(OH)10(H2O)3, новый минерал из озера Сил, Ньюфаундленд и Лабрадор: описание минерала, кристаллическая структура и новая лента вебленита (Si8O22)". Mineralologic Magazine . 77 (7): 2955–2974. doi :10.1180/minmag.2013.077.7.06. hdl : 2318/142931 .{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  19. ^ Хоторн, Фрэнк С. (1983). «Графическое перечисление полиэдральных кластеров». Acta Crystallographica . A39 (5): 724–736. Bibcode : 1983AcCrA..39..724H. doi : 10.1107/S0108767383001452. S2CID  96967197.
  20. ^ ab Hawthorne, Frank C. (август 2014 г.). «Гипотеза структурной иерархии». Mineralogic Magazine . 78 (4): 957–1027. Bibcode : 2014MinM...78..957H. doi : 10.1180/minmag.2014.078.4.13. S2CID  101776945.
  21. ^
    • Lussier, Aaron J.; Hawthorne, Frank C. (январь 2021 г.). «Топология структуры и графическое представление декорированных и недекорированных цепочек октаэдров с общими ребрами». Canadian Mineralogist . 59 (1): 9–30. Bibcode :2021CaMin..59....9L. doi :10.3749/canmin.2000061.
    • Day, Maxwell Christopher; Hawthorne, Frank Christopher (май 2022 г.). «Топология связей цепочечных, ленточных и трубчатых силикатов. Часть I. Генерация теории графов бесконечных одномерных расположений тетраэдров (TO4)n–». Acta Crystallographica . A78 (Pt 3): 212–233. doi :10.1107/S2053273322001747. PMC  9062827. PMID  35502713 .
  22. ^ Бердетт, Джереми К. (1987). «Некоторые структурные проблемы, исследованные с использованием метода моментов». Структура и связь . 65 : 29–90. doi :10.1007/BFB0004458. ISBN 3-540-17581-4. S2CID  172564174.
  23. ^ Хоторн, Фрэнк С.; Соколова, Елена (16 июля 2012 г.). «Роль H2O в управлении топологией связи: структуры [6]Mg(SO4)(H2O)n (n = 0-6)». Zeitschrift für Kristallographie – Кристаллические материалы . 227 (8): 594–603. Бибкод : 2012ZK....227..594H. дои : 10.1524/zkri.2012.1473. S2CID  101166515.
  24. ^ Hawthorne, Frank C.; Della Ventura, Giancarlo (1 октября 2007 г.). «Короткий порядок в амфиболах». Обзоры по минералогии и геохимии . 67 (1): 173–222. Bibcode :2007RvMG...67..173H. doi :10.2138/rmg.2007.67.5. S2CID  94123518.
  25. ^ ab Hawthorne, Frank C. (23 сентября 2016 г.). «Короткомасштабные атомные расположения в минералах. I: Минералы супергрупп амфибола, турмалина и пироксена». European Journal of Mineralogy . 28 (3): 513–536. Bibcode :2016EJMin..28..513H. doi : 10.1127/EJM/2016/0028-2538 . S2CID  100181132.
  26. ^ Хоторн, Фрэнк С.; Шиндлер, Майкл (1 февраля 2008 г.). «Понимание слабосвязанных компонентов минералов оксисолей». Zeitschrift für Kristallographie – Кристаллические материалы . 223 (12): 41–68. Бибкод : 2008ZK....223...41H. дои :10.1524/zkri.2008.0003. S2CID  94848921.
  27. ^ ab Hawthorne, Frakn C.; Burns, Peter C.; Grice, Joel D. [на немецком языке] (1996). «Кристаллохимия бора». Обзоры по минералогии и геохимии . 33 (1): 41–116. ISSN  1529-6466. S2CID  133133108.
  28. ↑ Брэгг, WL (29 марта 1930 г.). «Строение силикатов». Zeitschrift für Kristallographie – Кристаллические материалы . 74 (3152): 237–305. Бибкод : 1930Natur.125..510B. дои : 10.1038/125510A0. S2CID  29456415.
  29. ^ Белов, Н. В. (1963). Кристаллохимия крупнокатионных силикатов . М.: АН СССР. OCLC  256347. S2CID  92628709.
  30. ^ Hawthorne, Frank C.; Schindler, Michael (2013). «Кристаллизация и растворение в водном растворе: подход на основе связи и валентности». В Brown, Ian David; Poeppelmeier, Kenneth (ред.). Структура и связь. Валентности связи . Гейдельберг, Германия: Springer. стр. 161–190. doi :10.1007/430_2013_91. ISBN 9783642549687. ISSN  0081-5993.
  31. ^ Грайс, Джоэл Д. [на немецком языке] ; Бернс, Питер К.; Хоуторн, Фрэнк К. (1999). «Боратные минералы II. Иерархия структур, основанная на фундаментальном строительном блоке бората». Canadian Mineralogist . 37 : 731–762. S2CID  53529890.
  32. ^ Люсье, Аарон Дж.; Лопес, Рэйчел АК; Бернс, Питер К. (январь 2016 г.). «Пересмотренная и расширенная структурная иерархия природных и синтетических соединений шестивалентного урана». Canadian Mineralogist . 54 (1): 177–283. Bibcode :2016CaMin..54..177L. doi :10.3749/canmin.1500078. S2CID  99141419.
  33. ^ Huminicki, Danielle MC; Hawthorne, Frank C. (2002). «Кристаллическая химия фосфатных минералов». Обзоры по минералогии и геохимии . 48 (1): 123–253. Bibcode : 2002RvMG...48..123H. doi : 10.2138/rmg.2002.48.5. S2CID  95717991.
  34. ^ Hawthorne, Frank C.; Krivovichev, Sergey V. [in Russian] ; Burns, Peter C. (2000). "Кристаллохимия сульфатных минералов". Reviews in Mineralogy and Geochemistry . 40 (1): 1–112. Bibcode :2000RvMG...40....1H. doi :10.2138/rmg.2000.40.1. S2CID  100698794.
  35. ^ Majzlan, Juraj; Drahota, Petr; Filippi, Michal (2014). «Парагенезы и кристаллохимия мышьяковых минералов». Обзоры по минералогии и геохимии . 79 (1): 17–184. Bibcode :2014RvMG...79...17M. doi :10.2138/rmg.2014.79.2. S2CID  101600205.
  36. ^ Кривовичев, Сергей В. [на русском] ; Ментре, Оливье; Сиидра, Олег И.; Колмон, Мари; Филатов, Станислав К. (12 сентября 2013 г.). «Анион-центрированные тетраэдры в неорганических соединениях». Chemical Reviews . 113 (8): 6459–6535. doi :10.1021/cr3004696. PMID  23621387.
  37. ^ Хоторн, Фрэнк К. (1992). «Роль OH и H2O в минералах оксидов и оксисолей». Zeitschrift für Kristallographie – Кристаллические материалы . 201 (1–4): 183–206. дои : 10.1524/zkri.1992.201.14.183. S2CID  97779054.
  38. ^ Хоуторн, Фрэнк С. (1997). «Короткий порядок в амфиболах: подход с точки зрения валентности связи». Канадский минералог . 35 : 203–218. S2CID  132586932.
  39. ^ Делла Вентура, Джанкарло; Роберт, Жан-Луи; Бени, Жан-Мишель; Раудсепп, Мати; Хоуторн, Фрэнк К. (1993). «Замещение OH-F в богатых титаном калиевых рихтеритах: уточнение структуры Ритвельда и спектроскопические исследования синтетических амфиболов в системе K2O-Na2O-CaO-MgO-SiO2-TiO2-H2O-HF» (PDF) . American Mineralogist . 78 : 980–987. S2CID  100474166.
  40. ^ Хоторн, Фрэнк К. (18 мая 1995 г.). «Легкие литофильные элементы в метаморфических породообразующих минералах». European Journal of Mineralogy . 7 (3): 607–622. Bibcode : 1995EJMin...7..607H. doi : 10.1127/ejm/7/3/0607. S2CID  132619458.
  41. ^
    • Хоторн, Фрэнк С.; Унгаретти, Лучано; Оберти, Роберта [на итальянском языке] ; Боттацци, Пьеро; Чаманске, Джеральд К. (1993). «Лий: важный компонент магматических щелочных амфиболов» (PDF) . Американский минералог . 78 : 733–745. S2CID  54181778.
    • Hawthorne, Frank C.; Oberti, Roberta [на итальянском] ; Zanetti, Alberto; Czamanske, Gerald K. (1998). "Роль Ti в амфиболах с дефицитом водорода: натриево-кальциевые и натриевые амфиболы из Койот-Пик, Калифорния" (PDF) . Canadian Mineralogist . 36 : 1253–1265. S2CID  53554318.
  42. ^ Хоторн, Фрэнк К.; Унгаретти, Лучано; Оберти, Роберта [на итальянском] ; Каучия, Франка; Каллегари, Атос (1993). «Кристаллическая химия ставролита. III. Локальный порядок и химический состав». Canadian Mineralogist . 31 (3): 597–616. S2CID  101311679.
  43. ^ Хоторн, Фрэнк С. (1996). «Структурные механизмы вариаций легких элементов в турмалине» (PDF) . Канадский минералог . 34 : 123–132. S2CID  4606714.
  44. ^
    • Хоторн, Фрэнк К.; Унгаретти, Лучано; Оберти, Роберта [на итальянском] ; Каннильо, Элио; Смелик, Юджин А. (1994). «Механизм включения [6]Li в амфиболы» (PDF) . American Mineralogist . 79 : 443–451. S2CID  106400211.
    • Оберти, Роберта [на итальянском] ; Хоуторн, Фрэнк К.; Унгаретти, Лучано; Каннильо, Элио (1995). "[6]Al беспорядок в амфиболах из перидотитов мантии" (PDF) . Канадский минералог . 33 : 867–878. S2CID  135315390.
    • Хоторн, Фрэнк К.; Оберти, Роберта [на итальянском] ; Сардоне, Никола (1996). «Натрий в позиции А в клиноамфиболах: влияние состава на закономерности порядка» (PDF) . Канадский минералог . 34 : 577–593. S2CID  100421977.
  45. ^ Хоторн, Фрэнк С.; Оберти, Роберта [ на итальянском] ; Делла Вентура, Джанкарло; Моттана, Аннибале, ред. (2007). «Амфиболы: кристаллохимия, распространение и проблемы со здоровьем». Обзоры по минералогии и геохимии . 67. ISSN  1529-6466.[ нужна страница ]
  46. ^ Hawthorne, Frank C.; Oberti, Roberta [на итальянском] ; Harlow, George E.; Maresch, Walter V.; Martin, Robert F.; Schumacher, John C.; Welch, Mark D. (1 ноября 2012 г.). «Номенклатура супергруппы амфиболов». American Mineralogist . 97 (11–12): 2031–2048. Bibcode :2012AmMin..97.2031H. doi :10.2138/am.2012.4276. S2CID  32057489.
  47. ^ MacDonald, Daniel J.; Hawthorne, Frank C.; Grice, Joel D. [на немецком языке] (1 декабря 1993 г.). «Foitite, []⁠, новый турмалин с дефицитом щелочных металлов: описание и кристаллическая структура» (PDF) . American Mineralogist . 78 (11–12): 1299–1303. S2CID  99055813.
  48. ^ Hawthorne, Frank C.; MacDonald, Daniel J.; Burns, Peter C. (1993). «Перераспределение катионных позиций в турмалине: беспорядок Al/Mg в кристаллической структуре дравита» (PDF) . American Mineralogist . 78 : 265–270. S2CID  99650003.
  49. ^ Генри, Даррелл Дж.; Новак, Милан; Хоуторн, Фрэнк К.; Эртл, Андреас; Датроу, Барбара Л .; Ухер, Павел; Пеццотта, Федерико (1 мая 2011 г.). «Номенклатура минералов супергруппы турмалина». American Mineralogist . 96 (5–6): 895–913. Bibcode :2011AmMin..96..895H. doi :10.2138/am.2011.3636. S2CID  38696645.
  50. ^
    • Хоторн, Фрэнк С.; Оберти, Роберта [на итальянском языке] ; Унгаретти, Лучано; Грайс, Джоэл Д. [на немецком языке] (1992). «Ликит, NaNa2(Mg2Fe3+2Li)Si8O22(OH)2, новый щелочной амфибол из марганцевого рудника Кайлидонгри, район Джабуа, Мадхья-Прадеш, Индия». Американский минералог . 77 (9–10): 1112–1115. S2CID  99369390.
    • Оберти, оберта [по-итальянски] ; Делла Вентура, Джанкарло; Бойокки, Массимо; Занетти, Альберто; Хоторн, Фрэнк К. (2017). «Кристаллохимия оксо-мангани-ликеита и мангано-мангани-унгареттита из рудника Хоскинс и их невозможный твердый раствор: исследование XRD и FTIR». Минералогический журнал . 81 (3): 707–722. Бибкод : 2017MinM...81..707O. дои : 10.1180/minmag.2016.080.124. S2CID  103492118.
  51. ^ Купер, Марк А.; Хоуторн, Фрэнк К. (1999). «Топология структуры сидпитерсита, Pb2+4(S6+O3S2-) O2(OH)2, новая структура тиосульфата». Canadian Mineralogist . 37 : 1275–1282. S2CID  132010544.
  52. ^ Купер, MA; Даннинг, GE; Хоторн, FC; Ma, C.; Кампф, AR; Спратт, J.; Стэнли, CJ; Кристи, AG (2021). "Mikecoxite, IMA 2021-060. CNMNC Newsletter 64". Mineralogic Magazine . 85 . doi :10.1180/mgm.2021.93.
  53. ^ Grice, Joel D. [на немецком языке] ; Roberts, Andrew C. (1995). "Frankhawthorneite, уникальная структура каркаса HCP теллурата меди" (PDF) . Canadian Mineralogist . 33 : 649–653. S2CID  262008830.
  54. ^ "Список членов Минералогического общества Америки". Минералогическое общество Америки .
  55. ^ Барр, SM (1984). «Труды двадцать девятого ежегодного заседания Минералогической ассоциации Канады» (PDF) . Канадский минералог . 22 : 695. S2CID  134628584.
  56. ^ «Справочник членов Королевского общества Канады».
  57. ^ "Медаль WW Hutchison". Геологическая ассоциация Канады . Архивировано из оригинала 5 февраля 2007 года.
  58. ^ "Программа Киллама: отчет о роли Совета Канады". Совет Канады по искусству . Получено 29 августа 2024 г.Справа есть две ссылки. Они загрузят PDF-файлы на ваше устройство. Эта награда указана в Fellowship PDF.
  59. ^ "Лауреаты прошлых премий | Королевское общество Канады". 21 октября 2018 г.
  60. ^ Уикс, Фред Дж. (1998). «Медаль Хоули за 1994 год Фрэнку Хоторну, Лучано Унгаретти, Роберте Оберти, Франке Каучиа и Атосу Каллегари» (PDF) . Канадский минералог . 22 : 986–988.
  61. ^ «Медаль Ноймана».Первоначально медаль Шлюмберже была переименована в медаль Ноймана в 2022 году.
  62. ^ "Медаль Логана". Архивировано из оригинала 4 февраля 2001 года.
  63. ^ ab "Страница профиля доктора Фрэнка Хоторна | Факультет окружающей среды, Земли и ресурсов им. Клейтона Х. Ридделла". Университет Манитобы .
  64. ^ Николс, Джеймс (1999). «Медаль Хоули за 1998 год Фрэнку С. Хоуторну» (PDF) . Канадский минералог . 36 : 259.
  65. ^ Митчелл, Роджер М. (1999). «Медаль бывшего президента за 1999 год Фрэнку К. Хоторну» (PDF) . Канадский минералог . 38 : 261–262.Обратите внимание, что медаль бывших президентов с тех пор была переименована в медаль Павлина.
  66. ^
    • Mikuska, Julie; Scott, Sara, ред. (2001). "12 Canada Research Chairs" (PDF) . University of Manitoba . стр. 17. Архивировано из оригинала (PDF) 23 ноября 2022 г.
    • "Chairholders: Profile for Frank Hawthorne". Canada Research Chair . Архивировано из оригинала 27 августа 2011 г. Получено 29 августа 2024 г.
  67. ^ "Самые цитируемые авторы в области наук о Земле, 1991-2001". Science Watch . Декабрь 2001. Архивировано из оригинала 22 июля 2012.
  68. ^ ab "Доктор Фрэнк С. Хоторн".
  69. ^ "Исследования с нуля". Science Watch . Август 2007. Архивировано из оригинала 11 марта 2012.
  70. ^ "Стипендиаты по геохимии". Геохимическое общество .
  71. ^ "Geochemistry Fellows". Европейская ассоциация геохимии .
  72. ^ "Констанс Бэкхаус, Шерил Грейс, Фрэнк Хоторн, Питер Сент-Джордж-Хайслоп и Майкл Сефтон получат премию Killam Prizes в размере 100 000 долларов США". Канадский совет по искусству (пресс-релиз). 29 апреля 2008 г. Архивировано из оригинала 6 августа 2011 г. Получено 29 августа 2024 г.
  73. ^ "2009 - Фрэнк К. ХОУТОРН". Международная минералогическая ассоциация . 7 мая 2012 г.
  74. ^ «Доктор Барбара Ли Датроу стала лауреатом Минералогической премии Карнеги 2021 года».
  75. ^ "Лауреаты прошлых премий". Королевское общество Канады . 21 октября 2018 г.
  76. ^ "Получатели". 11 июня 2018 г.
  77. ^ "Вручение медали Роблинга 2013 года Минералогического общества Америки Фрэнку С. Хоторну | Американскому минералогу". GeoScienceWorld .
  78. ^ "Стипендия - Действующие стипендиаты".
  79. ^ «Почетные члены».
  80. ^ «Посвящение Фрэнку Кристоферу Хоторну».
  81. ^ «Премия Бюргера».
  82. ^ "Почетный профессор Фрэнк С. Хоторн избран в Academia Europaea". 26 июля 2021 г.
  83. ^ "Молодцы".