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J-GLOBAL ID：202202246083165000   整理番号：22A1028289

第一原理シミュレーションによる高圧下のCaO_3の構造と弾性【JST・京大機械翻訳】

The Structure and Elasticity of CaO₃ Under High Pressure by First-Principles Simulation

著者 (8件)： Wang Hanyu (1United Laboratory of High-Pressure Physics and Earthquake Science, Institute of Earthquake Forecasting, CEA, Beijing, China) ,  Liu Lei (1United Laboratory of High-Pressure Physics and Earthquake Science, Institute of Earthquake Forecasting, CEA, Beijing, China) ,  Yang Longxing (1United Laboratory of High-Pressure Physics and Earthquake Science, Institute of Earthquake Forecasting, CEA, Beijing, China) ,  Yang Longxing (2State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, and School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing, China) ,  Sun Fengxia (1United Laboratory of High-Pressure Physics and Earthquake Science, Institute of Earthquake Forecasting, CEA, Beijing, China) ,  Sun Fengxia (2State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, and School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing, China) ,  Yi Li (1United Laboratory of High-Pressure Physics and Earthquake Science, Institute of Earthquake Forecasting, CEA, Beijing, China) ,  Liu Hong (1United Laboratory of High-Pressure Physics and Earthquake Science, Institute of Earthquake Forecasting, CEA, Beijing, China)
資料名： Frontiers in Earth Science (Web)  (Frontiers in Earth Science (Web))
巻： 10  ページ： 848763  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7066A  ISSN： 2296-6463  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 新たに発見されたマントル鉱物,CaO_3の構造,電気的性質,弾性および異方性を,マントル遷移帯の組成と構造との関係を理解するために,第一原理シミュレーションによって10~50GPa下で得た。0~50GPa下の結晶構造とフォノン周波数は,CaO_3が10~50GPaで安定して存在することを示した。ここで,CaO_3のバンドギャップは,調査した圧力下で2.32~2.77であり,その半導体特性を示した。Mullikenポピュレーション解析は,Ca-O結合がイオン結合であり,O-O結合が共有結合であり,O-O結合の強度がCa-O結合のものより高いことを示した。CaO_3の密度,体積弾性率,および剪断弾性率は圧力の増加と共に増加する。CaO_3の圧縮波速度(V_p)とせん断波速度(V_s)は圧力の増加と共に増加する。CaO_3の地震波速度は,予備的参照地球モデル(PREM)と一般的なマントル遷移帯鉱物のそれより小さく,非常に例外的な低地震波速度相である。V_sの異方性は,36.47,26.41,23.79および18.96%であり,V_pの異方性は,それぞれ,15,25,35および50GPaの下で18.37,13.91,12.75および10.64%であった。それらの地震波速度異方性はマントル遷移帯の主な成分より大きく,CaO_3はマントル遷移帯における地震波速度異方性の重要な起源である可能性がある。著者らの結果は,マントル遷移帯における材料組成と異方性の源を理解する新しい証拠を提供した。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 圧縮率 ,  結晶構造 ,  *高圧 ,  鉱物 ,  *シミュレーション ,  半導体 ,  地震波速度 ,  マントル ,  *弾性 ,  剛性率 ,  イオン結合 ,  共有結合 ,  ポピュレーション解析 ,  バンドギャップ
準シソーラス用語： 体積弾性率 ,  マントル遷移層 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 構造 ,  電気的性質 ,  弾性および異方性特性 ,  CaO_3 ,  マントル遷移帯 ,  高圧 ,  第一原理シミュレーション

分類 (2件)： 固体の機械的性質一般  (BL01021C) ,  地球内部物理学一般  (DC03010P)

引用文献 (80件)：

• AkaogiM., AkimotoS. (1977). Pyroxene-Garnet Solid-Solution Equilibria in the Systems Mg4Si4O12-Mg3Al2Si3O12 and Fe4Si4O12-Fe3Al2Si3O12 at High Pressures and Temperatures. Phys. Earth Planet. Interiors 15 (1), 90-106. doi: 10.1016/0031-9201(77)90013-9
• AkaogiM., TanakaA., ItoE. (2002). Garnet-Ilmenite-Perovskite Transitions in the System Mg4Si4O12-Mg3Al2Si3O12 at High Pressures and High Temperatures: Phase Equilibria, Calorimetry and Implications for Mantle Structure. Phys. Earth Planet. Interiors 132 (4), 303-324. doi: 10.1016/S0031-9201(02)00075-4
• AndersonD. L. (1989). Theory of the Earth. Boston: Blackwell Scientific, 34-44. doi: 10.1016/S0031-9201(02)00075-4
• AshcroftN., MerminN. (1976). Solid State Physics. Philadelphia: Saunders College. doi: 10.1016/S0031-9201(02)00075-4
• BacheletG. B., SchlüterM. (1982). Relativistic Norm-Conserving Pseudopotentials. Phys. Rev. B 25 (4), 2103-2108. doi: 10.1103/PhysRevB.25.2103

タイトルに関連する用語 (4件)： 第一原理 ,  シミュレーション ,  高圧 ,  弾性