地核条件下体心立方铁的实验证据

地球内核中铁的晶体结构仍存争议。最近的实验表明其为六方密排（hcp）相。在模拟中，人们普遍认为 hcp-Fe 在内核压力和相对较低的温度下是稳定的。然而在高温下，多项研究指出在内核条件下会出现体心立方（bcc）相。我们利用激光加热金刚石压腔，结合微观结构分析和 $\textit{in-situ}$ X 射线衍射，在超过 200 万大气压（>200GPa）的高压和超过 5000 开尔文的高温下检验了铁的晶体结构。实验证据表明，在核区压力和高温下出现了 bcc-Fe，其在压力-温度空间中的 hcp-bcc 相变线从约 95$\pm$2GPa 和 2986$\pm$79K 延伸至至少 222$\pm$6GPa 和 4192$\pm$104K。稳定场的趋势表明，在地球内核条件下存在稳定的 bcc-Fe，其意义包括为解释地球内核的地震各向异性提供了一个强有力的候选机制。