Electronic Transitions in Perovskite: Possible Nonconvecting Layers in the Lower Mantle

  • James Badro
    Laboratoire de Minéralogie Cristallographie de Paris (UMR CNRS 7590), Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris, 6 and 7, 4 Place Jussieu, 75252 Paris, France.
  • Jean-Pascal Rueff
    Laboratoire de Minéralogie Cristallographie de Paris (UMR CNRS 7590), Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris, 6 and 7, 4 Place Jussieu, 75252 Paris, France.
  • György Vankó
    Laboratoire de Minéralogie Cristallographie de Paris (UMR CNRS 7590), Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris, 6 and 7, 4 Place Jussieu, 75252 Paris, France.
  • Giulio Monaco
    Laboratoire de Minéralogie Cristallographie de Paris (UMR CNRS 7590), Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris, 6 and 7, 4 Place Jussieu, 75252 Paris, France.
  • Guillaume Fiquet
    Laboratoire de Minéralogie Cristallographie de Paris (UMR CNRS 7590), Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris, 6 and 7, 4 Place Jussieu, 75252 Paris, France.
  • François Guyot
    Laboratoire de Minéralogie Cristallographie de Paris (UMR CNRS 7590), Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris, 6 and 7, 4 Place Jussieu, 75252 Paris, France.

抄録

<jats:p> We measured the spin state of iron in magnesium silicate perovskite (Mg <jats:sub>0.9</jats:sub> ,Fe <jats:sub>0.1</jats:sub> )SiO <jats:sub>3</jats:sub> at high pressure and found two electronic transitions occurring at 70 gigapascals and at 120 gigapascals, corresponding to partial and full electron pairing in iron, respectively. The proportion of iron in the low spin state thus grows with depth, increasing the transparency of the mantle in the infrared region, with a maximum at pressures consistent with the D″ layer above the core-mantle boundary. The resulting increase in radiative thermal conductivity suggests the existence of nonconvecting layers in the lowermost mantle. </jats:p>

収録刊行物

  • Science

    Science 305 (5682), 383-386, 2004-07-16

    American Association for the Advancement of Science (AAAS)

被引用文献 (31)*注記

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