Quantum Mechanical Modeling of Major Mantle Materials

主要地幔材料的量子力学模拟

基本信息

  • 批准号:
    1019853
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 74.2万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-08-01 至 2013-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In the last decade, computational mineral physics has played a fundamental role in our understanding of the Earth. It has complemented experiments by expanding the range of thermodynamics conditions materials properties can be investigated and has provided new insights into the nature of Earth's interior based on atomic scale arguments. This project supports a continuation of studies that use first principles calculations to quantify fundamental chemical and physical properties of some common minerals present deep in the interior of the Earth.Under this grant it is proposed to expand first principles studies of Earth's materials to i) include anharmonic effects on calculations of thermal properties and phase relations of minerals using methods recently developed by the team; ii) advance studies of phase transformations in solid solutions, particularly for the post-perovskite transition; iii) explore the rheological consequences of the spin-state crossover in ferropericlase, the second most important phase in the lower mantle; iv) couple these studies with geodynamical modeling of the mantle. These studies will make key contributions to our understanding of i) thermodynamic equilibrium in multi-phase aggregates; ii) properties of thermodynamics phase boundaries of major mantle minerals. There are still large uncertainties associated with measurements of Clapeyron slopes, discontinuities, and two-phase loops in divariant systems. These quantities control mantle dynamics and will be better constrained; iii) the rheology of ferropericlase has been implicated in the proposed viscosity minimum around 1,600 km depth and will now be investigated; iv) the geodynamical sensitivity to and consequences of these results. This research, which has intrinsic interdisciplinary value, will shed light on the nature and dynamics in the D" and mid-lower mantle regions.
在过去的十年中,计算矿物物理学在我们了解地球方面发挥了基础性作用。它通过扩大可以研究材料特性的热力学条件范围来补充实验,并基于原子尺度的论证为地球内部的性质提供了新的见解。该项目支持继续进行研究,利用第一原理计算来量化地球内部深处一些常见矿物的基本化学和物理性质。根据这项拨款,建议将地球材料的第一原理研究扩展到i) 包括使用该团队最近开发的方法计算矿物的热性质和相关系的非谐效应; ii) 推进固溶体中相变的研究,特别是后钙钛矿相变; iii) 探索方镁石中自旋态交叉的流变学后果,方镁石是下地幔中第二重要的相; iv) 将这些研究与地幔地球动力学模型结合起来。这些研究将为我们理解 i) 多相聚集体的热力学平衡做出重要贡献; ii)主要地幔矿物的热力学相界性质。与异变系统中的克拉佩龙斜率、不连续性和两相环路的测量仍然存在很大的不确定性。这些量控制着地幔动力学,并将受到更好的约束; iii) 方镁石的流变性与建议的 1,600 公里深度附近的粘度最小值有关,现在将进行研究; iv) 这些结果的地球动力学敏感性及其后果。这项研究具有内在的跨学科价值,将揭示D"和中下地幔区域的性质和动态。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Renata Wentzcovitch其他文献

Elasticity and acoustic velocities of $delta$-AlOOH at extreme conditions: a methodology assessment
极端条件下 $delta$-AlOOH 的弹性和声速:方法评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    C. Luo;Yang Sun;Renata Wentzcovitch
  • 通讯作者:
    Renata Wentzcovitch

Renata Wentzcovitch的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Renata Wentzcovitch', 18)}}的其他基金

International Workshop on Recent Developments in Electronic Structure
电子结构最新发展国际研讨会
  • 批准号:
    2225459
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSEDI Collaborative Research: Understanding what we see in the lower mantle - mineral physics interpretation of seismic tomographic images
CSEDI 合作研究:了解我们在下地幔中看到的东西 - 地震层析成像的矿物物理解释
  • 批准号:
    2000850
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Thermodynamics and thermoelasticity of iron-bearing phases
合作研究:含铁相的热力学和热弹性
  • 批准号:
    1918126
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: CSEDI -Understanding Si and Fe differentiation in Earth?s mantle and core through experimental and theoretical research in geochemistry and mineral physics
合作研究:CSEDI - 通过地球化学和矿物物理的实验和理论研究了解地幔和地核中的硅和铁分异
  • 批准号:
    1503084
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Project: EaGER - CSEDI: Towards an integrated view of deep mantle structure, temperature, and composition
合作项目:EaGER - CSEDI:对深部地幔结构、温度和成分的综合看法
  • 批准号:
    1341862
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Theory of thermoelastic properties of iron bearing minerals
含铁矿物的热弹性理论
  • 批准号:
    1319361
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Efficient DFT-based computational approach for correlated systems
职业:相关系统的基于 DFT 的高效计算方法
  • 批准号:
    1151738
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
MSA Short Course: Theoretical and Computational Methods in Mineral Physics - Geophysical Applications
MSA 短期课程:矿物物理理论和计算方法 - 地球物理应用
  • 批准号:
    0952600
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSEDI: Integrated Study of Water (H2O) in the Mantle: Processes and Signature
CSEDI:地幔中水 (H2O) 的综合研究:过程和特征
  • 批准号:
    0757903
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Quantum Mechanical Modeling of Major Mantle Materials
合作研究:主要地幔材料的量子力学模拟
  • 批准号:
    0635990
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

心脏发育的机械力调控全景图
  • 批准号:
    32370873
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
南疆长期滴灌作用下枣树根系的动态退化特性与机械扰动复壮机理研究
  • 批准号:
    32360073
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
锂离子电池固态电解质界面膜的机械稳定性研究
  • 批准号:
    22379013
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
水稻雌性不育基因FS3的克隆及其在杂交水稻机械化制种中的应用研究
  • 批准号:
    32360479
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
METTL3介导的FASN m6A甲基化修饰在Piezo1机械转导依赖的心肌肥厚中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82300385
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Improved optimization of covalent ligands using a novel implementation of quantum mechanics suitable for large ligand/protein systems.
使用适用于大型配体/蛋白质系统的量子力学的新颖实现改进了共价配体的优化。
  • 批准号:
    10601968
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
Towards a Quantum-Mechanical Understanding of Redox Chemistry in Proteins
对蛋白质氧化还原化学的量子力学理解
  • 批准号:
    10606459
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
Next generation free energy perturbation (FEP) calculations--enabled by a novel integration of quantum mechanics (QM) with molecular dynamics allowing a large QM region and no sampling compromises
下一代自由能微扰 (FEP) 计算——通过量子力学 (QM) 与分子动力学的新颖集成实现,允许较大的 QM 区域且不会影响采样
  • 批准号:
    10698836
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
Absolute binding free energies for virtual screening: A novel implementation of quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) for FEP that allows substantial sampling and a significant quantum region
用于虚拟筛选的绝对结合自由能:用于 FEP 的量子力学/分子力学 (QM/MM) 的新颖实现,允许大量采样和重要的量子区域
  • 批准号:
    10759829
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
Theory and SImulation of Viral Replication
病毒复制理论与模拟
  • 批准号:
    10349805
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 74.2万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了