Первопринципные расчеты уравнений состояния фосфидов железа при высоких температурах и давлениях ядра Земли

Abstract

В данной работе методами компьютерного моделирования, основанными на теории функционала плотности, исследовались уравнения состояния фосфидов железа Fe 2 P и Fe 3 P при высоких давлениях и температурах, соответствующих P-T параметрам внутреннего ядра Земли. Рассмотрены две структуры Fe 2 P с симметрией Pnma и P-62m, и две структуры Fe 3 P с симметрией I-4 и Cmcm. Установлены давления фазового перехода первого рода Fe 2 P и Fe 3 P. Для каждой рассмотренной кристаллической структуры методом решеточной динамики в квазигармоническом приближении построено уравнение состояния P(V) с учетом термических эффектов до давления 400 ГПа. Были расчитаны фононные дисперсионные кривые для Fe 2 P и Fe 3 P. Установлено, что при давлениях внутреннего ядра Земли термодинамически стабильными являются фазы Fe 2 P-Pnma и Fe 3 P-Cmcm.