含铁后钙钛矿（Fex Mg1－x）SiO3的自旋、结构以及地震波特性的第一性原理研究

摘要：

运用基于密度泛函的第一性原理方法，对含 Fe2＋后钙钛矿相 MgSiO3在高压下的性质进行了计算。计算结果表明，在0～160 GPa 的压强范围内 Fe2＋始终保持高自旋状态，但在高压下有转向中间自旋或低自旋的趋势。对于含有多个 Fe2＋的结构，通过比较可能结构的能量以及结合力学稳定性判据，发现 Fe2＋倾向于以最紧密方式替位占据 Mg2＋的位置。还计算了120 GPa（D〃层压强）下的弹性波速，表明无论压缩波（P 波）还是剪切波（S 波），随着Fe2＋浓度的增加，地震波速明显减小，并且 S 波的横向各向异性明显增强。

关键词：后钙钛矿相、MgSiO3、D〃 层、自旋、地震波速

分类号：O521.2;P584(高压与高温物理学)

资助基金：国家自然科学基金41104054；中央高校基本科研业务费资助项目CUG120110，CUG120412

在线出版日期：2015-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：356-362