Уравнения состояния твердых фаз СО$_2$ при мегабарных давлениях

С помощью эволюционных методов предсказания кристаллических структур подтверждена стабильность фаз СО$_2$ при давлениях до 1600 ГПа. Стабильными фазами СО$_2$ являются фазы $I\bar{4}2d$ (до 279 ГПа), $P4_2/nmc$ (279–952 ГПа), $Pbcn$ (952–1018 ГПа) и $Pa\bar{3}$ (выше 1018 ГПа). С помощью первопринципных методов и высокотемпературных расчетов в квазигармоническом приближении в работе впервые были рассчитаны уравнения состояния стабильных фаз СО$_2$ до давлений около 1600 ГПа. Показано, что высокобарические фазы $P4_2/nmc$, $Pbcn$ и $Pa\bar{3}$ имеют довольно высокие модули сжатия (290–415 ГПа). Фазы с шестерной координацией атомов углерода $Pbcn$ и $Pa\bar{3}$ имеют более высокие значения коэффициента теплового расширения по сравнению с фазой $P4_2/nmc$.