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Mg$_2$SiO$_4$ 中的高压有序-无序相变:对超级地球矿物学的启示

地球物理 2023-05-23 v2 材料科学

摘要

(Mg, Fe)SiO3_3 后钙钛矿是地球内部最高压的硅酸盐矿物相。大型系外行星内部的极端压力与温度条件很可能引发超出后钙钛矿(pPv)的相变。本工作中,我们基于密度泛函理论计算,探索了 Mg2_2SiO4_4 中的高压相关系。我们发现一种部分无序的 I-42d 型结构在这些超级地球行星内部是稳定的。两种极不相似的阳离子 Mg2+^{2+} 与 Si4+^{4+} 占据同一结晶学位置这一结构的发现,开辟了一个有趣的晶体化学领域,并为其他具有混合占位特征的硅酸盐与氧化物提供了基础。我们已探索了从有序基态发生相变的机制,以及无序化对该硅酸盐相电子性质的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.12701,
  title  = {High-pressure order-disorder transition in Mg$_2$SiO$_4$: Implications for super-Earth mineralogy},
  author = {Rajkrishna Dutta and Sally. J. Tracy and R. E. Cohen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12701},
  year   = {2023}
}