地球核心中的铁合金?
Jung-Fu Lin1, Dion L Heinz, Andrew J Campbell
1Department of the Geophysical Sciences, James Franck Institute, Consortium for Advanced Radiation Sources, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA. afu@geosci.uchicago.edu
铁合金在高压和高温下表现出稳定体中心立方 (bcc) 阶段. 这一发现对了解地球内核的组成有重要意义.
科学领域:
- 地质物理学 地质物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 高压物理 高压物理
背景情况:
- 地球内核的组成对于理解行星的形成和动态至关重要.
- 铁合金是内核成分的主要候选物,但它们的高压相态度是复杂的.
- 之前关于铁- (Fe-Si) 相位关系的研究在压力和温度范围内有限.
研究的目的:
- 在极端的压力和温度下研究富含铁的Fe-Si合金的相位图.
- 为了确定不同晶体相 (例如,bcc,hcp) 在Fe-Si合金中的稳定场.
- 评估在地球内核中的潜在作用.
主要方法:
- 高压和高温实验使用技术,如激光加热的钻石天细胞.
- 在现场进行X射线衍射,以识别晶体结构和相变.
- 对回收样本进行分析,以确认相组合.
主要成果:
- 添加 (Si) 显著稳定铁 (Fe) 合金中的体中心立方 (bcc) 阶段.
- 在Fe-Si合金中的bcc相保持稳定,至少达到84千兆帕斯卡和2400凯尔文.
- 纯铁在较低的压力 (大约10千兆帕斯卡尔) 中表现出六角密集 (hcp) 阶段.
结论:
- 地球的内核可能由六角密封 (hcp) 铁组成,其中重量为4%的.
- 另外,内核可能由富的bcc相和富的hcp相混合而成.
- 是地球内核中的一个合理的轻元素杂质,影响其结构和特性.
更多相关视频
11:50Metal-silicate Partitioning at High Pressure and Temperature: Experimental Methods and a Protocol to Suppress Highly Siderophile Element Inclusions
Published on: June 13, 2015
09:34Synthesis and Characterization of Fe-doped Aluminosilicate Nanotubes with Enhanced Electron Conductive Properties
Published on: November 15, 2016
相关概念视频
Bonding in Metals
Diamagnetism
Diamagnetism was discovered by Anton Brugmans in 1778 when he observed that bismuth gets repelled by magnetic fields, thus theorizing that diamagnets get repelled by magnets.
Types Of Superconductors
Ferromagnetism
Theory of Metallic Conduction
In this theory, Newton's second law of motion is used to determine the acceleration of an electron in the presence of an applied electric field. Then, its velocity is expressed via this acceleration.
An electron moves through the crystal, containing positive ions,...
Magnetic Susceptibility and Permeability
When diamagnetic materials are placed under an external magnetic field, the moments opposite to the field are induced. Hence, the susceptibility for diamagnets has a minimal negative value of 10-5–10-6. Since...
