氟化鎂（Mg F2）是工業(yè)用途廣泛的重要堿土金屬氟化物,也是礦物質(zhì)氟鎂石的主要成分,相比于電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的研究,人們從地球物理學(xué)的角度給予Mg F2高壓熱物性的研究明顯不夠,而組成地球下地幔礦物的高壓熔化、熱膨脹等熱物性預(yù)測對理解地球的結(jié)構(gòu)、動力學(xué)、演化及起源至關(guān)重要.本文利用基于密度泛函理論的第一性原理方法,通過熱力學(xué)、動力學(xué)、力學(xué)穩(wěn)定性計算表明螢石結(jié)構(gòu)為Mg F2高壓結(jié)構(gòu),根據(jù)等焓原理,分別結(jié)合廣義梯度近似和局域密度近似確定出了零溫下Mg F2晶體從穩(wěn)定金紅石結(jié)構(gòu)到高壓螢石結(jié)構(gòu)的相轉(zhuǎn)變壓力為19.26 GPa和18.15 GPa,且螢石結(jié)構(gòu)至少穩(wěn)定到135 GPa （相當(dāng)于下地幔壓力）;利用基于有效勢參數(shù)模型的經(jīng)典分子動力學(xué)方法,通過模擬特定壓力下Mg F2體系的摩爾體積、總能隨溫度的變化確認(rèn)了Mg F2螢石結(jié)構(gòu)在300—6000 K溫度范圍內(nèi)的高溫穩(wěn)定性.在此基礎(chǔ)上,考慮選用能夠提高密堆固體平衡特性的交換相關(guān)泛函形式的廣義梯度近似方法且結(jié)合準(zhǔn)諧德拜模型,以及利用根據(jù)從頭算HartreeFock方法獲得的數(shù)據(jù)擬合得到的可靠經(jīng)驗勢參數(shù)結(jié)合經(jīng)典分子動力學(xué)方法,共同預(yù)測了螢石結(jié)構(gòu)的M... 

【文章來源】：物理學(xué)報. 2020,69(15)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3166851