【摘 要】
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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
【机 构】
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中国地质大学(武汉)数学与物理学院,湖北武汉 430074;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室,四川绵阳 621999
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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.
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