A Bader's topological approach for the characterization of pressure induced phase transitions

In questo lavoro ਠstata messa a punto una metodologia basata sull'analisi topologica della densità  elettronica secondo la teoria di Bader che ha permesso di indagare la stabilità  di fasi mineralogiche in condizioni di alta pressione. In una prima fase ਠstata caratterizzata la decomposizione della ringwoodite (olivina-?) in Mg-perovskite e periclasio ( post spinel phase transition) che si ritiene essere responsabile della discontinuità  sismica che si osserva a 660 Km di profondità , tra la zona di transizione del mantello ed il mantello inferiore. Lo scopo del lavoro ਠstato quello di ottenere informazioni sulla disposizione degli elettroni nella struttura cristallina e sulla evoluzione al variare delle condizioni di pressione. L'analisi effettuata ha mostrato l'instaurarsi di una forte instabiltà  strutturale (caratterizzata da una †œconflict catastrophe†�) nella ringwoodite a circa 30 GPa. Tale risultato conferma il coinvolgimento della transizione di fase †œpost-spinel†�nella discontinuità  sismica a 660 Km. In una seconda fase la procedura ਠstata applicata alla fase Mg-perovskite allo scopo di testarne la validità . Lo studio dell'evoluzione della topologia della densità  elettronica nel range di pressione da 0 a 200 GPa ha permesso di individuare una regione di stabilità  della fase perovskitica (da circa 22 a circa 124 GPa) delimitata tra due †œfold catastrophes†�. Le due †œfold catastrophes†� si hanno entrambe in prossimità  di discontinuità  sismiche: la prima, attribuita alla transizione di fase da ringwoodite a Mg-perovskite + periclasio corrisponde alla discontinuità  sismica a 660 Km e la seconda, attribuita alla transizione da Mg-perovskite a post-perovskite a circa 130 GPa, osservata a circa 2600 Km di profondità , tra il mantello profondo e il D??-layer, poco prima della discontinuità  di Gutemberg a 2900 Km.