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Ab Initio Molecular Dynamic Simulation on the Elasticity of Mg_3Al_2Si_3O_(12) Pyrope

Journal of Earth Science 2011年第2期22卷 169-175页

作者： Li Li Donald J Weidner john brodholt Dario Alfe G David Price Mineral Physics Institute Department of Geosciences University of New York at Stony Brook Stony Brook NY 11790 USA Department of Earth Sciences University College London Gower Street London WC1E6BT UK

We calculated thermo-elastic properties of pyrope（Mg3Al2Si3O12） at mantle pressures and temperatures using Ab initio molecular dynamic simulation.A third-order Birch-Murnaghan equation at a reference temperature of 2 000 K fits the calculations with bulk modulus,K0=159.5 GPa,K0＇=4.3,V0=785.89 A3,Grüneisen parameter,γ0=1.15,q=0.80,Anderson Grüneisen parameter δT=3.76 and thermal expansion,α0=2.93×10^-5 K^-*** to room temperature,where V0=750.80 A3,γ0 and α0 become 1.11 and 2.47×10^-5 K^-*** elastic properties of pyrope are found to be nearly isotropic at transition zone conditions.

关键词： AIMD thermo-elasticity pyrope high pressure.

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Elastic properties of MgSiO3-perovskite under lower mantle conditions and the composition of the deep Earth

Elastic properties of MgSiO3-perovskite under lower mantle c...

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中国科学院地质与地球物理研究所2013年度（第13届）学术年会

作者： Zhigang Zhang Lars Stixrude john brodholt Key Laboratory of the Earth's Deep Interior Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of Sciences Department of Earth Sciences University College LondonGower StreetLondonWC1E 6BTUnited Kingdom

Elastic properties of MgSiCVperovskite are of fundamental importance for our understanding of the thermal and chemical state of the lower ***,the elastic moduli and especially their derivatives with respect to temperature and pressure at lower mantle conditions are still *** this study,we have carried out extensive first principles molecular dynamics simulations to determine the equation of state,elastic constants,moduli and velocities of MgSiO-perovskite over a wide temperature and pressure regime(from static conditions to 3500 K and from 36 GPa to 140 GPa).Systematic errors arising from approximations to the exchange-correlation functional in density functional theory have been essentially eliminated with a generalized re-scaling *** dynamics trajectories were carefully converged with respect to duration and system size and analyzed to distinguish the effects of *** on the new elastic properties derived in this study,the pyrolite mineralogical model is found to predict wave velocities in close agreement with those of seismic observations in most of lower mantle regime.

关键词： lower mantle perovskite elastic properties first principles anharmonicity pyrolite

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矿物弹性性质的第一性原理预测与热力学建模——以钙钛矿型MgSiO3为例

矿物弹性性质的第一性原理预测与热力学建模——以钙钛矿型MgSiO3...

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中国矿物岩石地球化学学会第13届学术年会

作者：张志刚 Lars Stixrude john brodholt 段振豪张毅刚中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院地球深部重点实验室 Department of Earth Sciences University College LondonWC1E 6BTLondonUK 岩石圈演化国家重点实验室

＜正＞地球内部看不见也摸不着,很多情况下不能对其进行直接的测试和分析,所以把地震观测、高温高压实验和理论模拟计算相结合是目前地球深部研究的重要途径。矿物的弹性性质是多学科交叉的桥梁,在地球深部研究中起着至关重要的作用。...

＜正＞地球内部看不见也摸不着,很多情况下不能对其进行直接的测试和分析,所以把地震观测、高温高压实验和理论模拟计算相结合是目前地球深部研究的重要途径。矿物的弹性性质是多学科交叉的桥梁,在地球深部研究中起着至关重要的作用。实验是提供矿物弹性性质的基础手段,但目前所提供的高温高压数据特别是剪切弹性性质非常有限,仅以这些数据为基础,借助热力学模型进行预测的准确性难以得到保证。而基于第一性原理的分子

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