铁方镁石是下地幔的主要矿物之一，其所含的铁原子在高压下会失去磁矩，这个过程称为自旋转变。该转变会显著降低铁方镁石的体模量，但与地幔转换带的橄榄石相变、核幔边界处后钙钛矿相变等有明显有波速间断面的矿物相变不同，铁方镁石的自旋转变是一个相对缓变的过程，不会导致波速的跳变，似乎是地震不可见的。我们用第一性原理计算的方法系统研究了自旋转变下铁方镁石高温高压弹性，发现自旋转变会对地幔波速横向变化带来不同寻常的特征，如地幔波速在下地幔中部对温度变化不敏感，多个地震层析成像结果已经观测到类似的特征， 地球动力学模拟研究也支持下地幔发生了自旋自旋转变。相信自旋转变一定会象转换带的橄榄石相变、核幔边界的后钙钛矿相变一样，有力的深化我们对地幔结构的认识。

吴忠庆，1997年获四川大学水利水电工程系学士学位，2000年获浙江大学物理系硕士学位，2003年获清华大学物理系博士学位，2003－2005年清华大学高等研究中心博士后，2005起先后在明尼苏达大学化工材料系和南加州大学化工材料系博士后。主要从事高温高压材料物性的第一性原理计算。近年来系统的研究了地幔主要成分的状态方程以及温度、压强、相变和铁的自旋转变等因素对矿物热力学、弹性性质的影响；探讨这些结果对认识地球深部组分、温度和动力学结构的意义；发展了一个第一性计算非谐自由能的方法，显著扩展了计算所得热力学性质的适用温度范围；发展了一个计算高温弹性特性的新方法，其所需的计算量不到常规方法的十分之一，利用该方法系统研究了地幔众多重要矿物的弹性特性。