| 第一性原理分子动力学计算核幔边界条件下Ni的结构和动力学性质 |
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| 作者姓名： | 尹丽媛 孙民华 |
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| 作者单位： | 哈尔滨师范大学物理与电子工程学院, 光电带隙材料省部共建教育部重点实验室, 哈尔滨 150025 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(10947009);哈尔滨市科技创新人才研究专项资金(2010RFQXG028);黑龙江省2011年研究生创新科研项目(YJSCX2011-419HLJ)资助 |
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| 摘 要： | 采用基于密度泛函理论的第一性原理分子动力学计算了在地幔与外地核(核幔)边界条件下Ni的结构和动力学, 发现在核幔条件(4000 K, 139 GPa)下, Ni是一种液态结构. 常压下液态Ni的原子排列主要是二十面体序, 在压强的作用下, 二十面体序有一个增加的过程, 当压强大于68 GPa后, 二十面体序的增强过程发生逆转, 大量的完整二十面体结构受到破坏, 缺陷二十面体急剧增加. 核幔边界条件下的液态Ni形成了一种由完整二十面体、缺陷二十面体、面心以及密排六方等其他原子排列方式并存的复杂结构. 我们计算了液态Ni的扩散系数, 其数量级大约为10-9 m2/s, 与相应条件下Fe的扩散系数的数量级相同. 由于核幔边界条件下的高压作用, 液态Ni原子比常压和低压下的Ni原子扩散得更慢, 且在弛豫过程中出现了β弛豫.
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| 关 键 词： | 核幔边界 压强 液体结构 动力学 |
| 收稿时间： | 2012-06-29 |
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