Le groupe de physique théorique des minéraux de l'Université d'Ehime dirigé par le Dr Taku Tsuchiya a développé des techniques de calcul de haute précision pour l'étude des matériaux terrestres et planétaires basées sur la théorie de la mécanique quantique et a rapporté plusieurs résultats pour les minéraux du manteau inférieur de la Terre et les phases hydriques à haute pression. Leurs idées et découvertes clarifient la minéralogie du manteau inférieur de la Terre et de nouvelles phases minérales stabilisées au niveau du manteau profond.

Les progrès récents de la physique minérale théorique basés sur la méthode de calcul mécanique quantique ab initio ont été spectaculaires en conjonction avec les progrès rapides des technologies informatiques. Il est maintenant possible de prédire la stabilité, élasticité, et les propriétés de transport des minéraux complexes quantitativement avec des incertitudes comparables ou même inférieures à celles attachées aux données expérimentales. Ces calculs dans des conditions in situ de haute pression (P) et de haute température (T) sont particulièrement intéressants, car ils permettent de construire des modèles minéralogiques a priori de la Terre profonde. Dans le présent article, nous passons brièvement en revue nos réalisations récentes dans l'étude des relations de phase haute P, élasticité, conductivité thermique et propriétés rhéologiques des principaux minéraux silicatés et oxydes du manteau inférieur, notamment (Mg, Fe)SiO 3 bridgmanite, sa forme haute pression post-pérovskite, Casio 3 pérovskite, (Mg, Fe)O ferroplériclase, et quelques phases aqueuses (AlOOH, MgSiO 4 H 2 , FeOOH). Nos analyses indiquent que la composition pyrolitique peut être utilisée pour décrire assez bien les propriétés de la Terre en termes de toutes les densités, et la vitesse des ondes P et S. Les calculs suggèrent également de nouveaux composés hydratés qui pourraient persister jusqu'au manteau le plus profond et que la limite de phase post-pérovskite est la limite non seulement de la minéralogie mais aussi de la conductivité thermique.