新型高压碳酸钙
材料科学
2018-07-25 v2
摘要
碳酸钙和碳酸镁被认为是地球地幔中大部分氧化碳的宿主化合物。在此，我们利用进化晶体结构预测方法 USPEX，系统探索了压力范围 0 至 160 GPa 下的 MgO-CO2 与 CaO-CO2 体系，以寻找热力学稳定的镁和钙碳酸盐。虽然 MgCO3 是唯一的稳定碳酸镁，但在高压下稳定的碳酸钙有三种：众所周知的 CaCO3，以及新预测的 Ca3CO5 和 CaC2O5。发现 Ca3CO5 的多晶型体包含孤立的原碳酸盐 (CO4)4- 四面体，并在相对较低的压力（>11 GPa）下稳定；而 CaC2O5 在 33 GPa 以上稳定，其多晶型体具有由 CO4 四面体构成的聚合基元。对 CaCO3、Ca3CO5 和 CaC2O5 在典型地球下地幔环境中的化学稳定性详细分析表明，这些化合物均不能存在于地球下地幔中。我们得出结论：MgCO3 是整个下地幔中氧化碳的主要宿主。
引用
@article{arxiv.1707.03226,
title = {Novel high-pressure calcium carbonates},
author = {Xi Yao and Congwei Xie and Xiao Dong and Artem R. Oganov and Qingfeng Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.03226},
year = {2018}
}
备注
20 pages, 9 figures