铁的自旋转变对菱镁矿热力学性质的影响

摘要：

含铁菱镁矿(Mg,Fe)CO3是碳进入地球深部的主要载体之一,铁的进入会引起矿物物理性质的变化.采用第一性原理计算方法,研究了菱镁矿含铁及铁的自旋转变对菱镁矿热力学性质的影响.含铁菱镁矿的低自旋态体积比不合铁菱镁矿小;高自旋态在低温端的体积比不合铁菱镁矿略微增大,在高温端却减小;在所研究的温压范围内,低自旋态的体积始终比高自旋态的体积小.含铁菱镁矿高自旋态的热膨胀系数减小,而自旋转变会导致热膨胀系数增加.考虑高低两种自旋态共存时的热力学性质时,计算结果表明:自旋态共存时的热膨胀系数、速度在自旋共存区间内分别呈现异常增大峰和异常减小峰,并且这些异常变化峰随着温度的升高向高压方向移动.

关键词：菱镁矿[(Mg、Fe)CO3]、自旋转变、热力学性质、混合自旋态、第一性原理

所属期刊栏目：34

分类号：O521.2(高压与高温物理学)

资助基金：国家自然科学基金41474067

在线出版日期：2020-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：14-21