铁方镁石中自旋交叉的热力学:一种改进的LDA+$U_{sc}$计算
地球物理
2022-04-12 v2
摘要
我们给出铁浓度为18.75的铁方镁石(fp)中高自旋(HS)与低自旋(LS)态的LDA+计算。Hubbard参数在任意压力下以优化结构自洽确定。我们确认对压力与自旋态的强烈依赖。静态计算确认HS态下反铁磁构型比铁磁构型更稳定,与低温测量一致。声子计算保证了HS与LS态在地幔整个压力范围内的动力学稳定性。HS与LS态的压缩曲线与实验吻合良好。采用HS到LS态固溶体的非理想混合模型,我们得到在室温下始于45 GPa且比先前结果显著宽泛的交叉。计算了包含振动、磁、电子及非理想HS-LS熵贡献的自旋交叉相图。我们的结果表明混合自旋态在下地幔大部分区域铁方镁石中占主导。
引用
@article{arxiv.2110.12637,
title = {Thermodynamics of spin crossover in ferropericlase: an improved LDA+$U_{sc}$ calculation},
author = {Yang Sun and Jingyi Zhuang and Renata M. Wentzcovitch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.12637},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 8 figures