搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

Fe2+取代对MgSiO3钙钛矿高温高压物性的影响

吴迪 赵纪军 田华

Fe2+取代对MgSiO3钙钛矿高温高压物性的影响

吴迪, 赵纪军, 田华
PDF
导出引用
  • (Mg, Fe)SiO3钙钛矿是下地幔中最主要的候选矿物成分之一, 关于其高温高压特性的研究对于深层地幔状态的理解和地震波变化规律的探索具有重要意义. 应用第一性原理计算了MgSiO3和(Mg0.75, Fe0.25)SiO3在0–140 GPa静水压范围内的晶体结构和弹性模量, 并由Voigt-Reuss-Hill方程计算了地震波速随压力的变化, 利用准简谐近似下的Debye模型模拟了高温效应, 分析了Fe2+取代Mg2+后镁铁钙钛矿弹性和热学性质的变化, 推断Fe2+取代行为软化了MgSiO3等含镁的地球深部矿物的地震波速. 为解释地幔中某些区域的地震波速软化现象提供了一个有力的理论依据.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:40874039)资助的课题.
    [1]

    Liu L 1974 Geophys. Res. Lett. 1 277

    [2]

    Gong Z Z, Xie H S, Fei Y W, Zhang L, Deng L W, Jing F Q 2005 Earth Science Frontiers 12 3 (in Chinese) [龚自正, 谢鸿森, 费英伟, 张莉, 邓力维, 经福谦 2005 地学前缘 12 3]

    [3]

    Dziewonski A M, Anderson D L 1981 Phys. Earth Planet In. 25 297

    [4]

    Huang H J, Fei Y W, Cai L C, Jing F Q, Hu X J, Xie H S, Zhang L M, Gong Z Z 2011 Nature 479 513

    [5]

    Karki B B, Wentzcovitch R M, de Gironcoli S, Baroni S 2000 Phys. Rev. B 62 14750

    [6]

    Mao Z, Lin J F, Scott H P, Watson H C, Prakapenka V B, Xiao Y, Chow P, McCammon C 2011 Earth Planet Sci. Lett. 309 179

    [7]

    Gong Z Z, Fei Y W, Dai F, Zhang L, Jing F Q 2004 Geophys. Res. Lett. 31 L04614

    [8]

    Knittle E, Jeanloz R 1987 Science 235 668

    [9]

    Funamori N, Yagi T, Utsumi W, Kondo T, Uchida T, Funamori M 1996 J. Geophys. Res. 101 8257

    [10]

    Saxena S K, Dubrovinsky L S, Tutti F, Le Bihan T 1999 Am. Mineral. 84 226

    [11]

    Fiquet G, Dewaele A, Andrault D, Kunz M, Le Bihan T 2000 Geophys. Res. Lett. 27 21

    [12]

    Wu X, Qin S, Gu T T, Yang J, Manthilake G 2011 Phys. Earth Planet In. 189 151

    [13]

    Karki B B 2000 Am. Mineral. 85 1447

    [14]

    Zhou L X, Hardy J R, Xu X 1998 Chin. Phys. Lett. 15 444

    [15]

    Karki B B, Wentzcovitch R M, de Gironcoli S, Baroni S 2001 Geophys. Res. Lett. 28 2699

    [16]

    Deng L W, Zhao J J, Ji G F, Gong Z Z, Wei D Q 2006 Chin. Phys. Lett. 23 2334

    [17]

    Zhu F, Wu X, Qin S 2012 Solid. State. Commun. 152 984

    [18]

    Oganov A R, Brodholt J P, Price G D 2000 Phys. Earth Planet In. 122 277

    [19]

    Oganov A R, Brodholt J P, Price G D 2001 Earth Planet Sci. Lett. 184 555

    [20]

    Speziale S, Milner A, Lee V E, Clark S M, Pasternak M P, Jeanloz R 2005 P. Natl. Acad. Sci. USA 102 17918

    [21]

    Jeanloz R, Knittle E 1989 Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 328 377

    [22]

    McCammon C 1997 Nature 387 694

    [23]

    Badro J, Rueff J P, Vankó G, Monaco G, Fiquet G, Guyot F 2004 Science 305 383

    [24]

    Blanco M A, Francisco E, Luana V 2004 Comput. Phys. Commun. 158 57

    [25]

    Wu D, Zhao J J, Ji G F, Liu H, Gong Z Z, Guo Y X 2009 J. At. Mol. Phys. 26 1123 (in Chinese) [吴迪, 赵纪军, 姬广富, 刘红, 龚自正, 郭永新2009 原子与分子物理学报 26 1123]

    [26]

    Liu L, Du J G, Zhao J J, Liu H, Wu D, Zhao F L 2008 Comput. Phys. Commun. 179 417

    [27]

    Perdew J P, Wang Y 1992 Phys. Rev. B 45 13244

    [28]

    Perdew J P, Chevary J A, Vosko S H, Jackson K A, Pederson M R, Singh D J, Fiolhais C 1992 Phys. Rev. B 46 6671

    [29]

    Hamann D R, Schlüter M, Chiang C 1979 Phys. Rev. Lett. 43 1494

    [30]

    Pfrommer B G, Cote M, Louie S G, Cohen M L 1997 J. Comput. Phys. 131 233

    [31]

    Zhang F, Oganov A R 2006 Earth Planet Sci. Lett. 249 436

    [32]

    Huang D, Pan Y 2012 High Pressure Res. 32 270

    [33]

    Horiuchi H, Ito E, Weidner D J 1987 Am. Mineral. 72 357

    [34]

    Kudoh Y, Prewitt C T, Finger L W, Darovskikh A, Ito E 1990 Geophys. Res. Lett. 17 1481

    [35]

    Wang Y, Weidner D J, Liebermann R C, Zhao Y 1994 Phys. Earth Planet In. 83 13

    [36]

    Hill R 1952 PPSL. Sect. A 65 349

    [37]

    Gan C K, Sewell T D, Challacomb M 2004 Phys. Rev. B 69 035116

    [38]

    Wang H Y, Cui H B, Li C Y, Li X S, Wang K F 2009 Acta Phys. Sin. 58 5598 (in Chinese) [王海燕, 崔红保, 历长云, 李旭升, 王狂飞 2009 物理学报 58 5598]

    [39]

    Wang B, Liu Y, Ye J W 2012 Acta Phys. Sin. 61 186501 (in Chinese) [王斌, 刘颖, 叶金文 2012 物理学报 61 186501]

    [40]

    Yang Z J, Guo Y D, Linghu R F, Yang X D 2012 Chin. Phys. B 21 036301

    [41]

    Zhao F L, Zhao J J, Liu H, Wu D, Liu L, Guo Y X 2009 J. At. Mol. Phys. 26 57 (in Chinese) [赵福亮, 赵纪军, 刘红, 吴迪, 刘雷, 郭永新 2009 原子与分子物理学报 26 57]

    [42]

    Badro J, Struzhkin V V, Shu J F, Hemley R J, Mao H K, Kao C C, Rueff J P, Shen G Y 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4101

    [43]

    Badro J, Fiquet G, Guyot F, Rueff J P, Struzhkin V V, Vanko G, Monaco G 2003 Science 300 789

    [44]

    Li J, Struzhkin V V, Mao H K, Shu J F, Hemley R J, Fei Y W, Mysen B, Dera P, Prakapenka V, Shen G Y 2004 P. Natl. Acad. Sci. USA 101 14027

    [45]

    Gong Z Z, Xie H S, Liu Y G, Huo H, Jing F Q, Guo J, Xu J A 1999 Chin. Phys. Lett. 16 695

    [46]

    Jackson J M, Sturhahn W, Shen G Y, Zhao J Y, Hu M Y, Errandonea D, Bass J D, Fei Y W 2005 Am. Mineral. 90 199

    [47]

    McCammon C, Kantor I, Narygina O, Rouquette J, Ponkratz U, Sergueev I, Mezouar M, Prakapenka V, Dubrovinsky L 2008 Nat. Geosci. 1 684

    [48]

    Lin J F, Watson H, Vanko G, Alp E E, Prakapenka V B, Dera P, Struzhkin V V, Kubo A, Zhao J, McCammon C, Evans W J 2008 Nat. Geosci. 1 688

    [49]

    Stackhouse S, Brodholt J P, Price G D 2007 Earth Planet Sci. Lett. 253 282

    [50]

    Cohen R E, Mazin I I, Isaak D G 1997 Science 275 654

    [51]

    Li L, Brodholt J P, Stackhouse S, Weidner D J, Alfredsson M, Price G D 2005 Geophys. Res. Lett. 32 L17307

    [52]

    Umemoto K, Wentzcovitch R M, Yu Y G, Requist R 2008 Earth Planet Sci. Lett. 276 198

    [53]

    Bengtson A, Persson K, Morgan D 2008 Earth Planet Sci. Lett. 265 535

    [54]

    Bengtson A, Li J, Morgan D 2009 Geophys. Res. Lett. 36 L15301

    [55]

    Mao H K, Hemley R J, Fei Y, Shu J F, Chen L C, Jephcoat A P, Wu Y, Bassett W A 1991 J. Geophys. Res. 96 8069

    [56]

    Kiefer B, Stixrude L, Wentzcovitch R M 2002 Geophys. Res. Lett. 29 34

    [57]

    Yeganehhaeri A 1994 Phys. Earth Planet In. 87 111

    [58]

    Wentzcovitch R M, Karki B B, Cococcioni M, de Gironcoli S 2004 Phys. Rev. Lett. 92 018501

    [59]

    Sinogeikin S V, Zhang J, Bass J D 2004 Geophys. Res. Lett. 31 L06620

    [60]

    Murakami M, Sinogeikin S V, Hellwig H, Bass J D, Li J 2007 Earth Planet Sci.: Lett. 256 47

    [61]

    Gillet P, Daniel I, Guyot F, Matas J, Chervin J C 2000 Phys. Earth Planet In. 117 361

    [62]

    Fiquet G, Dewaele A, Andrault D, Kunz M, Le Bihan T 2000 Geophys. Res. Lett. 27 21

    [63]

    Karki B B, Stixrude L, Wentzcovitch R M 2001 Rev. Geophys. 39 507

    [64]

    Liu L, Du J G, Liu W, Zhao J J, Liu H 2010 J. Phys. Chem. Solids 71 1094

    [65]

    Jacobs M H G, van den Berg A P 2011 Phys. Earth Planet In. 186 36

    [66]

    Ceperley D M, Alder B J 1980 Phys. Rev. Lett. 45 566

    [67]

    Perdew J P, Zunger A 1981 Phys. Rev. B 23 5048

  • [1]

    Liu L 1974 Geophys. Res. Lett. 1 277

    [2]

    Gong Z Z, Xie H S, Fei Y W, Zhang L, Deng L W, Jing F Q 2005 Earth Science Frontiers 12 3 (in Chinese) [龚自正, 谢鸿森, 费英伟, 张莉, 邓力维, 经福谦 2005 地学前缘 12 3]

    [3]

    Dziewonski A M, Anderson D L 1981 Phys. Earth Planet In. 25 297

    [4]

    Huang H J, Fei Y W, Cai L C, Jing F Q, Hu X J, Xie H S, Zhang L M, Gong Z Z 2011 Nature 479 513

    [5]

    Karki B B, Wentzcovitch R M, de Gironcoli S, Baroni S 2000 Phys. Rev. B 62 14750

    [6]

    Mao Z, Lin J F, Scott H P, Watson H C, Prakapenka V B, Xiao Y, Chow P, McCammon C 2011 Earth Planet Sci. Lett. 309 179

    [7]

    Gong Z Z, Fei Y W, Dai F, Zhang L, Jing F Q 2004 Geophys. Res. Lett. 31 L04614

    [8]

    Knittle E, Jeanloz R 1987 Science 235 668

    [9]

    Funamori N, Yagi T, Utsumi W, Kondo T, Uchida T, Funamori M 1996 J. Geophys. Res. 101 8257

    [10]

    Saxena S K, Dubrovinsky L S, Tutti F, Le Bihan T 1999 Am. Mineral. 84 226

    [11]

    Fiquet G, Dewaele A, Andrault D, Kunz M, Le Bihan T 2000 Geophys. Res. Lett. 27 21

    [12]

    Wu X, Qin S, Gu T T, Yang J, Manthilake G 2011 Phys. Earth Planet In. 189 151

    [13]

    Karki B B 2000 Am. Mineral. 85 1447

    [14]

    Zhou L X, Hardy J R, Xu X 1998 Chin. Phys. Lett. 15 444

    [15]

    Karki B B, Wentzcovitch R M, de Gironcoli S, Baroni S 2001 Geophys. Res. Lett. 28 2699

    [16]

    Deng L W, Zhao J J, Ji G F, Gong Z Z, Wei D Q 2006 Chin. Phys. Lett. 23 2334

    [17]

    Zhu F, Wu X, Qin S 2012 Solid. State. Commun. 152 984

    [18]

    Oganov A R, Brodholt J P, Price G D 2000 Phys. Earth Planet In. 122 277

    [19]

    Oganov A R, Brodholt J P, Price G D 2001 Earth Planet Sci. Lett. 184 555

    [20]

    Speziale S, Milner A, Lee V E, Clark S M, Pasternak M P, Jeanloz R 2005 P. Natl. Acad. Sci. USA 102 17918

    [21]

    Jeanloz R, Knittle E 1989 Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 328 377

    [22]

    McCammon C 1997 Nature 387 694

    [23]

    Badro J, Rueff J P, Vankó G, Monaco G, Fiquet G, Guyot F 2004 Science 305 383

    [24]

    Blanco M A, Francisco E, Luana V 2004 Comput. Phys. Commun. 158 57

    [25]

    Wu D, Zhao J J, Ji G F, Liu H, Gong Z Z, Guo Y X 2009 J. At. Mol. Phys. 26 1123 (in Chinese) [吴迪, 赵纪军, 姬广富, 刘红, 龚自正, 郭永新2009 原子与分子物理学报 26 1123]

    [26]

    Liu L, Du J G, Zhao J J, Liu H, Wu D, Zhao F L 2008 Comput. Phys. Commun. 179 417

    [27]

    Perdew J P, Wang Y 1992 Phys. Rev. B 45 13244

    [28]

    Perdew J P, Chevary J A, Vosko S H, Jackson K A, Pederson M R, Singh D J, Fiolhais C 1992 Phys. Rev. B 46 6671

    [29]

    Hamann D R, Schlüter M, Chiang C 1979 Phys. Rev. Lett. 43 1494

    [30]

    Pfrommer B G, Cote M, Louie S G, Cohen M L 1997 J. Comput. Phys. 131 233

    [31]

    Zhang F, Oganov A R 2006 Earth Planet Sci. Lett. 249 436

    [32]

    Huang D, Pan Y 2012 High Pressure Res. 32 270

    [33]

    Horiuchi H, Ito E, Weidner D J 1987 Am. Mineral. 72 357

    [34]

    Kudoh Y, Prewitt C T, Finger L W, Darovskikh A, Ito E 1990 Geophys. Res. Lett. 17 1481

    [35]

    Wang Y, Weidner D J, Liebermann R C, Zhao Y 1994 Phys. Earth Planet In. 83 13

    [36]

    Hill R 1952 PPSL. Sect. A 65 349

    [37]

    Gan C K, Sewell T D, Challacomb M 2004 Phys. Rev. B 69 035116

    [38]

    Wang H Y, Cui H B, Li C Y, Li X S, Wang K F 2009 Acta Phys. Sin. 58 5598 (in Chinese) [王海燕, 崔红保, 历长云, 李旭升, 王狂飞 2009 物理学报 58 5598]

    [39]

    Wang B, Liu Y, Ye J W 2012 Acta Phys. Sin. 61 186501 (in Chinese) [王斌, 刘颖, 叶金文 2012 物理学报 61 186501]

    [40]

    Yang Z J, Guo Y D, Linghu R F, Yang X D 2012 Chin. Phys. B 21 036301

    [41]

    Zhao F L, Zhao J J, Liu H, Wu D, Liu L, Guo Y X 2009 J. At. Mol. Phys. 26 57 (in Chinese) [赵福亮, 赵纪军, 刘红, 吴迪, 刘雷, 郭永新 2009 原子与分子物理学报 26 57]

    [42]

    Badro J, Struzhkin V V, Shu J F, Hemley R J, Mao H K, Kao C C, Rueff J P, Shen G Y 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4101

    [43]

    Badro J, Fiquet G, Guyot F, Rueff J P, Struzhkin V V, Vanko G, Monaco G 2003 Science 300 789

    [44]

    Li J, Struzhkin V V, Mao H K, Shu J F, Hemley R J, Fei Y W, Mysen B, Dera P, Prakapenka V, Shen G Y 2004 P. Natl. Acad. Sci. USA 101 14027

    [45]

    Gong Z Z, Xie H S, Liu Y G, Huo H, Jing F Q, Guo J, Xu J A 1999 Chin. Phys. Lett. 16 695

    [46]

    Jackson J M, Sturhahn W, Shen G Y, Zhao J Y, Hu M Y, Errandonea D, Bass J D, Fei Y W 2005 Am. Mineral. 90 199

    [47]

    McCammon C, Kantor I, Narygina O, Rouquette J, Ponkratz U, Sergueev I, Mezouar M, Prakapenka V, Dubrovinsky L 2008 Nat. Geosci. 1 684

    [48]

    Lin J F, Watson H, Vanko G, Alp E E, Prakapenka V B, Dera P, Struzhkin V V, Kubo A, Zhao J, McCammon C, Evans W J 2008 Nat. Geosci. 1 688

    [49]

    Stackhouse S, Brodholt J P, Price G D 2007 Earth Planet Sci. Lett. 253 282

    [50]

    Cohen R E, Mazin I I, Isaak D G 1997 Science 275 654

    [51]

    Li L, Brodholt J P, Stackhouse S, Weidner D J, Alfredsson M, Price G D 2005 Geophys. Res. Lett. 32 L17307

    [52]

    Umemoto K, Wentzcovitch R M, Yu Y G, Requist R 2008 Earth Planet Sci. Lett. 276 198

    [53]

    Bengtson A, Persson K, Morgan D 2008 Earth Planet Sci. Lett. 265 535

    [54]

    Bengtson A, Li J, Morgan D 2009 Geophys. Res. Lett. 36 L15301

    [55]

    Mao H K, Hemley R J, Fei Y, Shu J F, Chen L C, Jephcoat A P, Wu Y, Bassett W A 1991 J. Geophys. Res. 96 8069

    [56]

    Kiefer B, Stixrude L, Wentzcovitch R M 2002 Geophys. Res. Lett. 29 34

    [57]

    Yeganehhaeri A 1994 Phys. Earth Planet In. 87 111

    [58]

    Wentzcovitch R M, Karki B B, Cococcioni M, de Gironcoli S 2004 Phys. Rev. Lett. 92 018501

    [59]

    Sinogeikin S V, Zhang J, Bass J D 2004 Geophys. Res. Lett. 31 L06620

    [60]

    Murakami M, Sinogeikin S V, Hellwig H, Bass J D, Li J 2007 Earth Planet Sci.: Lett. 256 47

    [61]

    Gillet P, Daniel I, Guyot F, Matas J, Chervin J C 2000 Phys. Earth Planet In. 117 361

    [62]

    Fiquet G, Dewaele A, Andrault D, Kunz M, Le Bihan T 2000 Geophys. Res. Lett. 27 21

    [63]

    Karki B B, Stixrude L, Wentzcovitch R M 2001 Rev. Geophys. 39 507

    [64]

    Liu L, Du J G, Liu W, Zhao J J, Liu H 2010 J. Phys. Chem. Solids 71 1094

    [65]

    Jacobs M H G, van den Berg A P 2011 Phys. Earth Planet In. 186 36

    [66]

    Ceperley D M, Alder B J 1980 Phys. Rev. Lett. 45 566

    [67]

    Perdew J P, Zunger A 1981 Phys. Rev. B 23 5048

  • [1] 杨自欣, 高章然, 孙晓帆, 蔡宏灵, 张凤鸣, 吴小山. 铅基钙钛矿铁电晶体高临界转变温度的机器学习研究. 物理学报, 2019, 68(21): 210502. doi: 10.7498/aps.68.20190942
    [2] 叶红军, 王大威, 姜志军, 成晟, 魏晓勇. 钙钛矿结构SnTiO3铁电相变的第一性原理研究. 物理学报, 2016, 65(23): 237101. doi: 10.7498/aps.65.237101
    [3] 赵国栋, 杨亚利, 任伟. 钙钛矿型氧化物非常规铁电研究进展. 物理学报, 2018, 67(15): 157504. doi: 10.7498/aps.67.20180936
    [4] 赵润, 杨浩. 多铁性钙钛矿薄膜的氧空位调控研究进展. 物理学报, 2018, 67(15): 156101. doi: 10.7498/aps.67.20181028
    [5] 姚盼盼, 王玲瑞, 王家祥, 郭海中. 高压下非铅双钙钛矿Cs2TeCl6的结构和光学性质. 物理学报, 2020, 69(21): 218801. doi: 10.7498/aps.69.20200988
    [6] 郭静, 吴奇, 孙力玲. 高压下的铁基超导体:现象与物理. 物理学报, 2018, 67(20): 207409. doi: 10.7498/aps.67.20181651
    [7] 卢志鹏, 祝文军, 卢铁城. 高压下Fe从bcc到hcp结构相变机理的第一性原理计算. 物理学报, 2013, 62(5): 056401. doi: 10.7498/aps.62.056401
    [8] 宋蕊, 冯凯, 林上金, 何曼丽, 仝亮. 钙钛矿NaFeF3结构物性的理论研究及应力和掺杂调控. 物理学报, 2019, 68(14): 147101. doi: 10.7498/aps.68.20190573
    [9] 夏俊民, 梁超, 邢贵川. 喷墨打印钙钛矿太阳能电池研究进展与展望. 物理学报, 2019, 68(15): 158807. doi: 10.7498/aps.68.20190302
    [10] 杨旭东, 陈汉, 毕恩兵, 韩礼元. 高效率钙钛矿太阳电池发展中的关键问题. 物理学报, 2015, 64(3): 038404. doi: 10.7498/aps.64.038404
    [11] 瞿子涵, 储泽马, 张兴旺, 游经碧. 高效绿光钙钛矿发光二极管研究进展. 物理学报, 2019, 68(15): 158504. doi: 10.7498/aps.68.20190647
    [12] 向 军, 李莉萍, 苏文辉. 钙钛矿型氧离子导体KNb1-xMgxO3-δ的制备和表征. 物理学报, 2003, 52(6): 1474-1478. doi: 10.7498/aps.52.1474
    [13] 赵辛未, 吕俊鹏, 倪振华. 铅卤钙钛矿法布里-帕罗谐振腔激光器. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20201302
    [14] 樊钦华, 祖延清, 李璐, 代锦飞, 吴朝新. 发光铅卤钙钛矿纳米晶稳定性的研究进展. 物理学报, 2020, 69(11): 118501. doi: 10.7498/aps.69.20191767
    [15] 蓝顺, 潘豪, 林元华. 柔性无机铁电薄膜的制备及其应用. 物理学报, 2020, 69(21): 217708. doi: 10.7498/aps.69.20201365
    [16] 李俊, 吴强, 于继东, 谭叶, 姚松林, 薛桃, 金柯. 铁冲击相变的晶向效应. 物理学报, 2017, 66(14): 146201. doi: 10.7498/aps.66.146201
    [17] 魏应强, 徐磊, 彭其明, 王建浦. 钙钛矿的Rashba效应及其对载流子复合的影响. 物理学报, 2019, 68(15): 158506. doi: 10.7498/aps.68.20190675
    [18] 陈佳楣, 苏杭, 李婉, 张立来, 索鑫磊, 钦敬, 朱坤, 李国龙. 钙钛矿发光二极管光提取性能增强的研究进展. 物理学报, 2020, 69(21): 218501. doi: 10.7498/aps.69.20200755
    [19] 吴海妍, 唐建新, 李艳青. 基于缺陷态钝化的高效稳定蓝光钙钛矿发光二极管. 物理学报, 2020, 69(13): 138502. doi: 10.7498/aps.69.20200566
    [20] 郤育莺, 韩悦, 李国辉, 翟爱平, 冀婷, 郝玉英, 崔艳霞. 异质结构在光伏型卤化物钙钛矿光电转换器件中的应用. 物理学报, 2020, 69(16): 167804. doi: 10.7498/aps.69.20200591
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1722
  • PDF下载量:  1019
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-29
  • 修回日期:  2012-09-16
  • 刊出日期:  2013-02-05

Fe2+取代对MgSiO3钙钛矿高温高压物性的影响

  • 1. 沈阳航空航天大学理学院, 沈阳 110136;
  • 2. 大连理工大学物理与光电工程学院, 高科技研究院, 大连 116024
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:40874039)资助的课题.

摘要: (Mg, Fe)SiO3钙钛矿是下地幔中最主要的候选矿物成分之一, 关于其高温高压特性的研究对于深层地幔状态的理解和地震波变化规律的探索具有重要意义. 应用第一性原理计算了MgSiO3和(Mg0.75, Fe0.25)SiO3在0–140 GPa静水压范围内的晶体结构和弹性模量, 并由Voigt-Reuss-Hill方程计算了地震波速随压力的变化, 利用准简谐近似下的Debye模型模拟了高温效应, 分析了Fe2+取代Mg2+后镁铁钙钛矿弹性和热学性质的变化, 推断Fe2+取代行为软化了MgSiO3等含镁的地球深部矿物的地震波速. 为解释地幔中某些区域的地震波速软化现象提供了一个有力的理论依据.

English Abstract

参考文献 (67)

目录

    /

    返回文章
    返回