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通过第一性原理预测内地核的成分与结构被引量：2: 2010年; 内地核成分与结构的确定一直是地球深部研究的重要课题。目前地核的公认成分是铁和少量的镍。但由于地核密度低于纯粹的铁镍合金(固态内核2%～3%,液态外核6%～7%),其中必定掺杂有一定量的轻元素,其种类与浓度有待确定。除成分外,地核条件下铁的晶体结构也存在争议。根据地震学观测,声波沿地轴方向的传播速度比赤道平面方向快大约3%～4%。这意味着内地核是各向异性的;但在极端高压下,晶体结构中的原子应该按致密的密排六方结构(h.c.p)排列,而h.c.p结构对声波传输是高度各向同性的,这就需要确定地核条件下铁的晶体结构。根据第一性原理计算得到的高压下体系能量以及爱因斯坦谐振子模型,本项研究估算了给定结构的自由能以及掺杂轻元素后的影响。根据计算结果可以定性的分析得出,在高压OK下致密的h.c.p结构显然比疏松的体心立方(b.c.c)更稳定;而随着温度的升高,原子核的振动造成b.c.c结构的自由能比h.c.p结构下降得更快,因此在高温下b.c.c结构更稳定;掺杂轻元素后,这种优势变得更加明显,而3.6at.%的Si则恰好同时解释了2%～3%的密度缺失和b.c.c结构在内地核条件下的稳定性。因此我们建议内地核的基本结构与成分应为以体心立方结构存在的铁,掺杂约3.6at.%的硅元素,内地核温度至少在5500K以上。这一结论与其它更复杂的方法得到的结果一致。; 崔航段振豪张志刚; 关键词：地球深部第一性原理

利用量子力学势能数据预测温度、压力、盐度和沉积物孔径对甲烷水合物形成和分解的影响被引量：1: 2009年; 介绍一个预测不同温度、压力、盐度和沉积物毛细管孔径条件下甲烷水合物-溶液-气体多相平衡模型。该模型以VanderWaals和Platteeuw热力学模型、量子力学从头算粒子相互作用势能、DMW-92状态方程和Pitzer电解质理论为基础,能在很宽广温压范围内预测温度、压力、盐度和毛细管力对甲烷水合物形成和分解的影响。通过对比本模型的预测结果与实验数据,可知本模型能够准确地预测海水和多孔介质中甲烷水合物的相平衡条件。对于一定盐度下多孔介质中甲烷水合物的形成温压条件的在线计算可浏览:www.geo-chem-model.org/models.htm。; 陈雅丽段振豪孙睿毛世德张驰; 关键词：甲烷水合物盐度多孔介质相平衡

通过第一性原理预测内地核的成分与结构: 内地核成分与结构的确定一直是地球深部研究的重要课题。目前地核的公认成分是铁和少量的镍。但由于地核密度低于纯粹的铁镍合金(固态内核2%～3%,液态外核6%～7%),其中必定掺杂有一定量的轻元素,其种类与浓度有待确定。除成分...; 崔航段振豪张志刚; 关键词：地球深部第一性原理; 文献传递

Densities of the CO2-H2O and CO2-H2O-NaCl Systems Up to 647 K and 100 MPa: An equation of state is established for the gas phase of CO-HO in the range 0-28 MPa and 323-645 K. The equati...; Zhenhao Duan,~(*,+) Jiawen Hu,~(+,(?)) Dedong Li,~+ and Shide Mao~§The Key Laboratory of the Study of Earth’s Deep Interior,Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China

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国家自然科学基金(40537032)

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