Fe-3.24%Si的状态方程和声速的第一性原理计算:地球内核Si元素的约束

来源 :高压物理学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户：aweids

【摘要】

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硅(Si)被认为是地球内核的主要轻元素,但其在内地核中的含量仍然存在争议。为了探索内地核中Si的含量,应用第一性原理方法对Fe-3.24%Si(Si的质量分数为3.24%)进行了研究。构

【作者】

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李佩芸黄海军李艳丽

【机构】

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武汉理工大学理学院

【出处】

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高压物理学报

【发表日期】

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2019年6期

【关键词】

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Fe-3.24%Si 第一性原理计算状态方程声速内地核 Fe-3.24%Si first-principles calculation equation

【基金项目】

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国家自然科学基金(41874103),中央高校基本科研经费(2017IB013,2018IB009,2018B011)

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硅(Si)被认为是地球内核的主要轻元素,但其在内地核中的含量仍然存在争议。为了探索内地核中Si的含量,应用第一性原理方法对Fe-3.24%Si(Si的质量分数为3.24%)进行了研究。构造了4种Fe-3.24%Si的超晶胞,研究了不同的晶胞大小和自旋对优化结构的影响。结果表明:在100 GPa以上,自旋对Fe-3.24%Si的密度无影响;而在100 GPa以下,考虑自旋时的计算结果更接近实验值。基于0 K下的声速、状态方程和相关热力学参数,计算了Fe-3.24%Si在内地核条件下的密度和声速。研究发现:F

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