O grupo de física mineral teórica da Universidade Ehime liderado pelo Dr. Taku Tsuchiya desenvolveu técnicas computacionais de alta precisão para estudar a Terra e materiais planetários com base na teoria da mecânica quântica e relatou vários resultados para os minerais do manto inferior da Terra e fases hídricas de alta pressão. Seus insights e descobertas esclarecem a mineralogia do manto inferior da Terra e as novas fases minerais estabilizadas no manto profundo.

O progresso recente na física mineral teórica com base no método de computação da mecânica quântica ab initio foi dramático em conjunto com o rápido avanço das tecnologias de computador. Agora é possível prever a estabilidade, elasticidade, e propriedades de transporte de minerais complexos quantitativamente com incertezas que são comparáveis ​​ou até menores do que aquelas anexadas em dados experimentais. Esses cálculos em condições de alta pressão (P) e alta temperatura (T) in situ são de particular interesse, uma vez que nos permitem construir modelos mineralógicos a priori das profundezas da Terra. No presente artigo, revisamos brevemente nossas conquistas recentes no estudo das relações de fase de alto P, elasticidade, condutividade térmica e propriedades reológicas dos principais silicatos do manto inferior e minerais de óxido, incluindo (Mg, Fe) SiO ₃ bridgmanite, sua forma de alta pressão pós-perovskita, CaSiO ₃ perovskita, (Mg, Fe) O ferroplericlase, e algumas fases hídricas (AlOOH, MgSiO ₄ H ₂ , FeOOH). Nossas análises indicam que a composição pirolítica pode ser usada para descrever as propriedades da Terra muito bem em termos de todas as densidades, e velocidade das ondas P e S. Os cálculos também sugerem alguns novos compostos hídricos que podem persistir até o manto mais profundo e que o limite da fase pós-perovskita é o limite não apenas da mineralogia, mas também da condutividade térmica.