铁方镁石中铁自旋 crossover 过程中的声子色散
地球物理
2020-10-28 v1 材料科学
摘要
铁方镁石 (Fp)，(MgFe)O，是地球下地幔中第二丰富的相。在相关的压力-温度条件下，Fp 中的铁发生高自旋 (HS)、S=2 到低自旋 (LS)、S=0 的状态改变。该现象的本质现已相当清楚，但关于此铁态变过程中的结构稳定性与软声子模存在性等基本问题仍有待解答。现有一般理论解释体积缩减、显著热弹性异常以及该 HS-LS crossover 的宽泛性质，这些理论广泛采用准谐近似 (QHA)，因此动力学与结构稳定性对其有效性至关重要。本文利用 DFT+Usc 计算研究了 Fp 在此自旋 crossover 过程中的振动谱，探讨了与发生 HS-LS 态变的孤立及（次近邻）铁离子相关的振动模。正如预期，该固溶体的声学模具有韧性而光学模受影响最大。我们表明此 HS-LS crossover 过程中无软声子模，且 Fp 在所有相关压力下动力学稳定。
引用
@article{arxiv.2003.12348,
title = {Phonon dispersions throughout the iron spin crossover in ferropericlase},
author = {Michel L. Marcondes and Fawei Zheng and Renata M. Wentzcovitch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.12348},
year = {2020}
}