地球内核中的铁体中心立方相的稳定性
Anatoly B Belonoshko1, Rajeev Ahuja, Börje Johansson
1Applied Materials Physics, Department of Materials Science and Engineering, The Royal Institute of Technology, SE-100 44 Stockholm, Sweden. anatoly@fysik.uu.se
分子动力学模拟显示身体中心立方体 (b.c.c.) 铁在地球内核中是稳定的. 这一发现解决了铁的高压相位图和化曲线中的不一致性.
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
- 计算物理 计算物理
背景情况:
- 铁是地球核心的主要组成部分,需要研究其高压和高温性能.
- 关于铁相图的现有研究存在不一致性,特别是在极端条件下的化曲线方面.
研究的目的:
- 为了研究在地球核心条件下铁的稳定阶段.
- 为了解决已建立的铁相图和化行为中的差异.
主要方法:
- 利用铁的分子动力学模拟.
- 采用了从密度函数理论计算中得出的嵌入式原子模型.
- 测试了两个不同的模型近似来确保发现的稳定性.
主要成果:
- 两种测试模型都表明了体中心立方体 (b.c.c.) 的稳定性. 在高压和高温下铁相.
- 计算的化曲线与"高"化曲线对齐.
- 六角密集 (h.c.p.) 之间的计算阶段边界. 和 b.c.c.c. 的时间. 铁与"低"化曲线的相关性很好.
结论:
- 在 h.c.p.-b.c.c.c. 的 在铁中过渡可能以前被误认为是融过渡.
- 在 b.c.c. 铁相被认为是地球内核中的稳定形式.
- 这项研究协调了铁的高压阶段行为中相互矛盾的数据.
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