FeO2与Fe02He晶格热导率与声速特征的第一性原理研究

摘要：

高温高压实验研究发现了一种新型铁氧化物FeO2,其可以稳定地存在于地球内部.理论研究表明,FeO2可以与He在高温高压下发生反应,形成FeO2He,借此解释了地球内部He的赋存机制.采用第一性原理方法,对比研究了 FeO2和FeO2He两种矿物在下地幔条件下的晶格热导率和声速特征.计算结果表明,FeO2He的晶格热导率比FeO2的晶格热导率高很多,并且其随压力的变化也比FeO2大.两种矿物的晶格热导率与温度的变化关系都接近T-1,与传统半导体的结论一致.分析表明,两种矿物的群速度差异较小,对晶格热导率的影响有限;两种矿物的非谐散射率有较大的差异,是导致两者晶格热导率差异的主要原因.FeO2He的剪切和压缩波波速都比FeO2大一些,但两者的波速都比下地幔主要矿物钙钛矿的波速小,符合D"层超低声速的特征.

关键词：FeO2;FeO2He;晶格热导率;波速;第一性原理

所属期刊栏目：35

分类号：O521.2(高压与高温物理学)

资助基金：国家自然科学基金41474067

在线出版日期：2021-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：42-48