Estabilidad de la fase cúbica de hierro centrada en el cuerpo en el núcleo interno de la Tierra

Área de la Ciencia:

• La geofísica es la geofísica.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Física computacional es la física computacional.

Sus antecedentes:

• El hierro es el componente principal del núcleo de la Tierra, lo que requiere el estudio de sus propiedades a alta presión y alta temperatura.
• La investigación existente sobre el diagrama de fase de hierro presenta inconsistencias, particularmente con respecto a las curvas de fusión en condiciones extremas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la fase estable del hierro bajo las condiciones del núcleo de la Tierra.
• Para resolver discrepancias en el diagrama de fase de hierro establecido y el comportamiento de fusión.

Principales métodos:

• Utilizó simulaciones de dinámica molecular para el hierro.
• Empleó modelos de átomos incrustados derivados de cálculos de la teoría funcional de la densidad.
• Se probaron dos aproximaciones de modelos distintas para garantizar la solidez de los hallazgos.

Principales resultados:

• Ambos modelos probados indican la estabilidad del cuerpo-centrado-cúbico (b.c.c.) fase de hierro a alta presión y temperatura.
• La curva de fusión calculada se alinea con la curva de fusión "alta".
• El límite de fase calculado entre hexagonal muy compactado (h.c.p.) y b.c.c. y b.c.c. El hierro se correlaciona bien con la curva de fusión "baja".

Conclusiones:

• El h.c.p.-b.c.c.c. es el transición en el hierro puede haber sido previamente identificado erróneamente como una transición de fusión.
• El b.c.c. el b.c.c. fase de hierro se propone como la forma estable dentro del núcleo interno de la Tierra.
• Esta investigación concilia datos contradictorios en el comportamiento de la fase de alta presión del hierro.