纯二氧化硅熔融的从头算约束:至 500 GPa
材料科学
2024-01-19 v2 地球物理
摘要
使用从头算密度泛函理论结合固液共存法、热力学积分与 Z 方法确定了纯二氧化硅(SiO)的熔融曲线。熔融曲线在从 50 GPa (dT/dP 15 K/GPa) 到约 500 GPa (dT/dP 5 K/GPa) 的大区域内呈现平滑的缓慢上升,未出现某些近期实验与计算研究所见的约 120 GPa 与 300 GPa 处的突变。50 GPa 以上熔融曲线的形貌与液态中 Si 配位数分布的渐变以及固-固相变后密度的无大幅变化一致。对分布函数表明液体中的结构关联主要为短程,且 Si-O 键刚性较强。因此,50 GPa 以上熔融结构随压力的致密化源于 7 配位与 8 配位硅的增加。
引用
@article{arxiv.2307.05444,
title = {Ab initio constraints on silica melting to 500 GPa},
author = {Ming Geng and Chris E. Mohn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.05444},
year = {2024}
}