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地质科学  2011, Vol. 46 Issue (03): 896-904    DOI:
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纯钱状态议程第一原理计算与外核密度专损
李开华 张毅刚 郭光军
中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室 北京 100029
First-principle calculations of iron's equation of state and outer core density deficit
Li Kaihua Zhang Yigang Guo Guangjun
State Key Laboratory of Lithosphere Evolution, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Heijing 100029
 全文: PDF (1796 KB)   HTML( )   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 本文利用第一原理计算了0 K下铁磁性对铁状态方程的影响,计算了0 K下纯铁的状态方程,通过与实验数据的比较,发现GGA更适合描述铁在高温高压下的状态方程。在此基础上,利用第一原理分子动力学方法模拟了外核条件下的液态铁,模拟温度从5000 K到7000 K,计算出内外核边界处的外核密度亏损值对应5000 K的熔化温度时是8.9%, 7000K时亏损值是7.0%。并且计算了整个外核压强范围内的密度亏损值,发现随着压强小幅度变化,核幔边界处的亏损值要略高于内外核边界处。
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关键词第一原理 状态方程 密度亏损     
Abstract: The impact of ferromagnetism and equation of state of iron at 0 K is calculated using first principles method.Compared with the experimental data,it is found that GGA is more suitable to describ equation of state of iron under high temperature and pressure.On this basis,liquid iron under the conditions of outer core is simulated by first principles molecular dynamics at the temperature from 5 000 K to 7000 K.The calculated result of core density deficit at ICB is 8.9% at5000 K,while the value is 7.0% at 7000 K.The density dificit within the outer core are calculated,it changes with pressure and the value at CMB is slightly higher than that at ICB.
Key wordsFirst-principle   Equation of state   Density deficit   
收稿日期: 2010-12-14; 出版日期: 2011-07-28
基金资助:中国科学院知识创新工程重要方向项目(编号:KZCX2-YW-Q08-1)资助。
引用本文:   
. 2011, 纯钱状态议程第一原理计算与外核密度专损. 地质科学, 46(03): 896-904.
. First-principle calculations of iron's equation of state and outer core density deficit[J]. Chinese Journal of Geology, 2011, 46(03): 896-904.
 
没有本文参考文献
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