第一性原理計算斯石英及其CaCl2型高壓相的彈性和熱力學(xué)性質(zhì).pdf

1、在俯沖板塊之中包含了大量的二氧化硅的多晶物，在高溫高壓下，這些多晶物還是硅酸鹽礦物的原型。大洋中脊玄武巖中大約20％的二氧化硅俯沖熔融到下地幔，這些二氧化硅對下地幔的熱力學(xué)性質(zhì)及彈性性質(zhì)有著重要的影響。在下地幔的壓強(qiáng)和溫度下，存在的二氧化硅多晶物是斯石英及其CaCl2型的高壓相。在斯石英向其CaCl2高壓相的相變過程中伴隨著很大的波速和各向異性的跳變，這些跳變對于理解下地幔俯沖帶中的波速不連續(xù)及各向異性的性質(zhì)有著很大的意義。本文主要針對

2、斯石英及其高壓相的熱力學(xué)性質(zhì)及彈性展開研究。所做的主要工作包括:
　　1，利用第一性原理計算得到斯石英及其高壓相的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，然后計算得出兩相的晶格振動性質(zhì)，利用計算出的晶格振動的聲子能量討論斯石英及其高壓相的熱力學(xué)性質(zhì)。
　　2，利用第一性原理計算得到斯石英及其高壓相的靜態(tài)彈性常數(shù)，再利用一個計算材料的高溫高壓彈性常數(shù)的新方法得到兩相高溫高壓下的彈性常數(shù)，通過這些彈性常數(shù)討論斯石英及其高壓相的各向異性和相變點的波速跳變，并得