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高温高压下液态Fe-8.6 wt%Si的声速和密度:富Si地核的证明

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在前人的研究基础上,我们建立了新的热力学模型来计算高温高压下液态Fe和Fe-8。6 wt%Si(简称Fe-8。6Si)的状态方程(EOS)和纵波声速(VP)。计算结果与静高压和动高压实验测量的EOS和VP一致。在外地核环境下,液态Fe-8。6 Si的EOS和VP同时与外地核的地震波数据一致。如果Si是外地核中唯一的轻元素,其含量不超过7。6~8。6 wt%。
Soundvelocities and densities of liquid Fe-8.6 wt%Si under high pressure and temperature:Implications for a Si-rich core
Based on previous studies,we established a thermodynamic model to calculate the equation of state(EOS)and longitudinal sound velocity(VP)for liquid Fe and Fe-8.6Si under high temperature and pressure.The calculated EOSs and VP are consistent with measurements by static and dynamic compressions.Under the outer core conditions,EOS and VP of liquid Fe-8.6Si simultaneously match the seismic data of the Earth's out-er core.If Si is the only light element,its maximum concentration in the outer core is estimated to be 7.6~8.6 wt%.

Fe-SiSound velocityHigh temperature and pressureEarth's core

吴少白、周亮亮、刘勋、黄海军

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武汉理工大学理学院高压物理和新材料研究中心,武汉 430070

Fe-Si 声速 高温高压 地核

国家自然科学基金

42274124

2024

原子与分子物理学报
四川大学,四川省物理学会,中国物理学会原子与分子物理专业委员会

原子与分子物理学报

北大核心
影响因子:0.296
ISSN:1000-0364
年,卷(期):2024.41(6)
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