基于第一性原理的矿物与溶液中关键同位素平衡分馏系数解析

一、引言

1.1研究背景与意义

第一性原理计算作为一种基于量子力学原理的理论计算方法，近年来在地球化学、矿物学和地质学研究中得到了广泛的应用，尤其在矿物化学和同位素地球化学的研究中发挥着日益重要的作用。它基于密度泛函理论（DFT），从根本上解量子力学方程，无需借助任何经验参数，就能对材料的物理化学性质进行准确预测，因此也被称为“从头计算”。其计算精度可以与实验测量相媲美，在很多情况下甚至是获取高质量分馏系数的“唯一”途径。

在矿物学研究领域，矿物间的化学反应和平衡分馏系数是核心问题之一。例如，氧、硅、钙作为地壳中极为重要的元素