理解铁在地球内核条件下的双相核化:基于分子动力学的比较研究
地球物理
2025-04-04 v2
摘要
次稳定相可导致多阶段核化过程,影响系统中液态向固态相变。在本研究中,我们在地球内核条件下考察了铁晶体相的均匀核化,采用两种先前开发的原子势。我们比较了这两种势在铁相关核化热力学和动力学性质上的预测结果。尽管两种势在熔点预测上相差数百开尔文,但在冷却下对固液相之间相对Gibbs自由能的描述保持一致。两种势均预测,在熔点以下的广泛冷却温度范围内,晶体相bcc的核化速率显著高于hcp相。这显著降低了地球内核初始核化所需的冷却阈值。结果表明,两种势在描述地球内核条件下铁的双阶段核化机制时具有一致性,为未来研究其他元素对地球核心核化影响奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2502.19763,
title = {Understanding the two-step nucleation of iron at Earth's inner core conditions: a comparative molecular dynamics study},
author = {Chen Gao and Kai-Ming Ho and Renata M. Wentzcovitch and Yang Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19763},
year = {2025}
}
备注
PRB in press