相变和分解对方解石晶格热导率影响的第一性原理研究∗

洪正 祝勇强 熊圆梦 卢成 何开华

洪正, 祝勇强, 熊圆梦, 卢成, 何开华. 相变和分解对方解石晶格热导率影响的第一性原理研究∗[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251228
引用本文: 洪正, 祝勇强, 熊圆梦, 卢成, 何开华. 相变和分解对方解石晶格热导率影响的第一性原理研究∗[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251228
HONG Zheng, ZHU Yongqiang, XIONG Yuanmeng, LU Cheng, HE Kaihua. First-Principles Study of the Effects of Phase Transitions and Decomposition on the Lattice Thermal Conductivity of Calcite[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251228
Citation: HONG Zheng, ZHU Yongqiang, XIONG Yuanmeng, LU Cheng, HE Kaihua. First-Principles Study of the Effects of Phase Transitions and Decomposition on the Lattice Thermal Conductivity of Calcite[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251228

相变和分解对方解石晶格热导率影响的第一性原理研究∗

doi: 10.11858/gywlxb.20251228

First-Principles Study of the Effects of Phase Transitions and Decomposition on the Lattice Thermal Conductivity of Calcite

  • 摘要: 矿物的晶格热导率(κlatt)对地球内部的热流和温度分布有着重要的影响。方解石主要成分为碳酸钙(CaCO3),可以随俯冲进入地球深部,是地球深部中重要的碳来源。随着地球深度的变化,CaCO3伴随着相变和热分解的发生,其物理性质也会受到影响。本文采用第一性原理结合晶格动力学方法计算研究了方解石相变及热分解前后的热导率变化。计算结果表明,方解石I→方解石II相变导致热导率减小,而更高压力下的相变,热导率都有不同程度的增加。文石及后文石热导率随压力变化接近线性增加,其中后文石随压力变化更为明显。随着热分解的发生,产物CaO的热导率明显高于方解石的热导率,会加速局部区域的热传导。对相关热力学参数进行分析,发现声子群速度,非谐散射率共同决定了相变和分解导致的热导率变化。

     

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出版历程
  • 网络出版日期:  2026-01-11

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