本文選題：第一性原理 + 輝石�。� 參考：《高壓物理學報》2017年02期

【摘要】：利用第一性原理方法研究了Mg端員輝石(MgSiO3)低壓相(Pbca、P2_1/c)和高壓相(C2/c、P2_1ca)在不同壓力下(0~30GPa)的結構。首先計算得到了不同壓力下各相的晶胞體積,并由狀態(tài)方程擬合得到了體積模量,結果顯示在零溫零壓條件下Pbca和P2_1/c(低壓單斜相)的體積模量相近,C2/c的體積模量最大(比Pbca的大3%),而P2_1ca作為高壓相其體積模量卻比Pbca小很多。其次分析了Mg端員輝石3個軸向的壓縮性,發(fā)現(xiàn)C2/c相的c軸比a軸難壓縮,與前人研究的透輝石(MgCaSi2O6)的表現(xiàn)相反。P2_1/c、C2/c、P2_1ca的鏈角隨著壓力的增大而減小;Pbca其中一種鏈角的變化趨勢和其他3個相一樣,而另一種鏈角先隨著壓力的增大而減小,在達到7GPa后開始增大,可能表示相的不穩(wěn)定或開始相變。最后通過研究不同相之間的焓值差,討論了Mg端員輝石在低溫高壓下可能存在的相變情況。
[Abstract]:The structures of the low pressure phase Pbcao 2 / c) and the high pressure phase C 2 / C 2 C 2 1 Ca) of mg terminal pyroxene MgSiO 3 are studied by using the first principle method under different pressures. The cell volume of each phase is calculated at different pressures, and the bulk modulus is obtained by fitting the equation of state. The results show that at zero temperature and zero pressure, the volume modulus of Pbca and P21 / c (low pressure monoclinic phase) is similar to that of C2 / c (3% larger than that of Pbca), while the volume modulus of P2_1ca as high pressure phase is much smaller than that of Pbca. Secondly, the compressibility of mg end member pyroxene is analyzed. It is found that the C axis of C 2 / c phase is more difficult to compress than that of a axis. The chain angle of Pbca decreases with the increase of pressure, and the change trend of one chain angle is the same as that of the other three phases, while the other chain angle decreases with the increase of pressure. The increase of 7GPa may indicate the instability of phase or the beginning of phase transition. Finally, the phase transition of mg terminal pyroxene at low temperature and high pressure is discussed by studying the enthalpy difference between different phases.
【作者單位】： 中國科學院計算地球動力學重點實驗室;中國科學院大學地球科學學院;
【基金】：國家自然科學基金(41274091,41674089)
【分類號】：O469

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本文編號：1840154