超级地球压力下 Fe-Mg-O 化合物的结构预测
地球物理
2023-07-10 v1
摘要
类地系外行星因同时与地球相似又不同而引起极大兴趣。它们的成分可能与太阳-地球物体相当，但其内部压力和温度随质量/尺寸可有显著变化。最丰富的非挥发性元素为 O、Mg、Si、Fe、Al 和 Ca，近来在理解镁硅酸盐直至并超过约 3 TPa 的性质方面已取得诸多进展。然而，一个关键元素 Fe 尚未被系统地纳入超高压下潜在类地行星形成相的材料发现研究中。本文利用自适应遗传算法（AGA）晶体结构预测方法，预测了二元 Fe-Mg 和三元 Fe-Mg-O 体系中直至 3 TPa 压力下若干未报道的稳定晶相。对低焓 Fe-Mg-O 相的局部堆积基元的分析表明，无论化学成分如何，Fe-Mg-O 体系在超高压下倾向于 BCC 基元。此外，氧富集有助于降低 Fe-Mg-O 相的焓。我们的结果将 Fe-Mg-O 体系结构信息的现有认知扩展至系外行星压力。
引用
@article{arxiv.2307.03632,
title = {Structural prediction of Fe-Mg-O compounds at Super-Earth's pressures},
author = {Yimei Fang and Yang Sun and Renhai Wang and Feng Zheng and Feng Zhang and Shunqing Wu and Cai-Zhuang Wang and Renata M. Wentzcovitch and Kai-Ming Ho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.03632},
year = {2023}
}