| Processo: | 09/14082-3 |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Temático |
| Data de Início da vigência: | 01 de março de 2010 |
| Data de Término da vigência: | 28 de fevereiro de 2013 |
| Área do conhecimento: | Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada |
| Pesquisador responsável: | Joao Francisco Justo Filho |
| Beneficiário: | Joao Francisco Justo Filho |
| Instituição Sede: | Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil |
| Pesquisadores principais: | Lucy Vitoria Credidio Assali |
| Pesquisadores associados: | Joelson Cott Garcia ; Wanda Valle Marcondes Machado |
| Bolsa(s) vinculada(s): | 10/19697-3 - Propriedades de impurezas de ferro no óxido de magnésio, BP.PD |
| Assunto(s): | Minerais (química inorgânica) Spin Fenomenologia (física de partículas) Métodos ab initio Termodinâmica |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | minerais | propriedades eletrônicas e estruturais | simulações ab initio | transições de spin | simulação de materiais |
Resumo
O estudo das propriedades de materiais a altas pressões permitiu, nas últimas décadas, desenvolvimentos em diversas áreas do conhecimento, por exemplo, na metalurgia, construção civil e astrofísica. Especificamente na área de geofísica, experimentos a altas pressões tentam reproduzir as condições termodinâmicas que os minerais estão expostos no subsolo terrestre. Nos últimos anos, um dos temas mais explorados em geofísica está relacionado com a fenomenologia do manto terrestre inferior, que compreende profundidades entre 670 e 2700 km, onde as pressões variam entre 20 e 130 GPa. O conhecimento das propriedades físicas do manto é fundamental para a determinação de diversas propriedades importantes da Terra, relacionadas, por exemplo, com a composição química e termodinâmica da Terra, geodinâmica e evolução das placas tectônicas. Grande parte das informações conhecidas sobre o manto terrestre é obtida de forma indireta, usando os dados da propagação de ondas sísmicas (de terremotos) que atravessam o manto. Essas medidas levam ao conhecimento das propriedades elásticas do manto e de sua densidade, mas o grande desafio é extrapolar essas informações, de tal forma a se identificar a composição química do manto. Para se construir modelos composicionais do manto é necessário associar as propriedades elásticas do manto com aquelas de materiais conhecidos e estudados em laboratório em condições termodinâmicas equivalentes às aquelas do manto terrestre, ou seja, a altas temperaturas e pressões. Neste contexto, modelos teóricos, baseados em simulações atomísticas, são bastante importantes para o estudo desses materiais. O manto terrestre é primordialmente composto por minerais do tipo óxidos (MgO e MgSiO_3), com uma concentração de ferro, ainda não totalmente bem determinada. Entretanto, importantes questões em relação à incorporação de ferro nesses minerais permanecem em aberto. Entender como o ferro interage nesses minerais é fundamental para o desenvolvimento de modelos composicionais mais confiáveis do manto terrestre. O objetivo deste projeto é estabelecer um grupo de pesquisas que desenvolvam simulações computacionais, baseadas em modelos de primeiros princípios, para estudar as propriedades de minerais a altas pressões. Um dos principais enfoques do projeto será no estudo das propriedades do ferro em minerais do manto terrestre. (AU)
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