论文摘要
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:Fe-3.24%Si的密度低于纯铁的密度,略高于内地核的密度;纵波声速及剪切波声速与纯铁的声速很接近,但均明显高于内地核声速,因此排除了内地核含有大量Si元素的可能性。
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 李佩芸,黄海军,李艳丽
关键词: 第一性原理计算,状态方程,声速,内地核
来源: 高压物理学报 2019年06期
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 地质学
单位: 武汉理工大学理学院
基金: 国家自然科学基金(41874103),中央高校基本科研经费(2017IB013,2018IB009,2018B011)
分类号: P542.5
页码: 3-11
总页数: 9
文件大小: 1429K
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