行星内部极端条件下形成的 SiO2He 化合物中的七配位硅
材料科学
2021-07-08 v1 其他凝聚态物理
摘要
高压下原子配位数的变化是凝聚态物理的基础，因其引发未知结构与现象的出现。除通常的六配位结构外，硅在压缩下能够形成八、九和十配位结构。缺失的七配位硅仍是一个开放问题，但本文的理论研究为其在高压下的存在提供了证据。晶体结构预测方法与第一性原理计算相结合，预测出一种含有独特 SiO7 多面体的稳定 SiO2He 化合物，该构型在任何已提出的二氧化硅相中均未知。因此，七配位 SiO7 是高压下二氧化硅的一种可能形态。进一步计算表明，SiO2He 相在超过 607 GPa 的宽压力范围及 0-9000 K 温度下保持能量稳定且具有固态特征，覆盖了超级地球系外行星乃至太阳系冰巨行星核幔边界的极端条件。我们的结果可为发现其他高压硅化物提供理论指导，促进行星核幔边界物质探索，并完善行星模型。
引用
@article{arxiv.2107.03058,
title = {Seven-coordinated Silicon in a SiO2He Compound Formed under the Extreme Conditions of Planetary Interiors},
author = {Shicong Ding and Pan Zhang and Kang Yang and Cailong Liu and Jian Hao and Wenwen Cui and Jingming Shi and Yinwei Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.03058},
year = {2021}
}