地球下地幔底部是地球内部波速、密度等物理性质变化最为剧烈的区域之一。该区域的物理和化学性质对地球的演化、板块构造运动以及地幔对流模式具有重要影响。近期研究表明,氮可能存在于地球深部。例如,氮已在铁陨石中被发现(Hashizume and Sugiura,1998;Kaminsky and Wirth,2017),并作为包裹体存在于超深钻石中。此外,氮在核幔分异过程中的行为及其在金属相和硅酸盐相之间的分配已被广泛研究,这些研究揭示了氮在高压条件下与多种元素形成稳定化合物的潜力(Dalou等,2017;Speelmanns等,2019)。尽管部分观点认为氮元素很难通过板片俯冲被大量携带到下地幔,但仍有大量的氮元素作为初始成分被保留在地球深部(Huang等,2024)。无论是俯冲到地球深部的氮,还是作为原始成分保留在地球深部的氮,其在下地幔的存在形式及其特性均值得深入研究。其中,稀土元素与氮元素之间的相互作用在地球深部条件下鲜有研究。作为典型的亲石元素,镨(Pr)通过板块俯冲进入下地幔后,在高压条件下其电子结构特性可能促进氮的稳定化。同时,氮的化学活性也可能影响稀土元素的配位环境。这种元素间的耦合效应可能使镨氮化物在下地幔深部稳定存在,并在这一区域的动态组成中发挥重要作用。因此,通过第一性原理计算方法模拟镨和氮在地球下地幔以及核幔边界条件下所能形成的稳定化合物及其物理化学特性,对于理解地球深部物质组成具有重要意义。这也有助于理解地球深部的氮循环,进而为解释地球深部"氮亏损"之谜提供启示。