Uravneniya sostoyaniya tverdykh faz SO2 pri megabarnykh davleniyakh

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

С помощью эволюционных методов предсказания кристаллических структур подтверждена стабильность фаз СО2 при давлениях до 1600 ГПа. Стабильными фазами СО2 являются фазы I¯42d (до 279 ГПа), P42/nmc (279–952 ГПа), Pbcn (952–1018 ГПа) и Pa¯3 (выше 1018 ГПа). С помощью первопринципных методов и высокотемпературных расчетов в квазигармоническом приближении в работе впервые были рассчитаны уравнения состояния стабильных фаз СО2 до давлений около 1600 ГПа. Показано, что высокобарические фазы P42/nmc, Pbcn и Pa¯3 имеют довольно высокие модули сжатия (290–415 ГПа). Фазы с шестерной координацией атомов углерода Pbcn и Pa¯3 имеют более высокие значения коэффициента теплового расширения по сравнению с фазой P42/nmc.

About the authors

K. D Litasov

Институт физики высоких давлений им. Л.Ф.Верещагина РАН

Email: litasov@hppi.troitsk.ru
Москва, Россия

V. V Brazhkin

Институт физики высоких давлений им. Л.Ф.Верещагина РАН

Москва, Россия

N. E Sagatov

Институт физики высоких давлений им. Л.Ф.Верещагина РАН; Новосибирский государственный университет

Москва, Россия; Новосибирск, Россия

T. M Inerbaev

Институт физики высоких давлений им. Л.Ф.Верещагина РАН; Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева

Москва, Россия; Астана, Казахстан

References

  1. A.S. Naumova, S.V. Lepeshkin, P. V. Bushlanov, and A.R. Oganov, J. Phys. Chem. A 125, 3936 (2021).
  2. L.J. Conway, C.J. Pickard, and A. Hermann, Proc. Natl. Acad. Sci. 118, e2026360118 (2021).
  3. K. D. Litasov, A. F. Goncharov, and R. J. Hemley, Earth Planet. Sci. Lett. 309, 318 (2011).
  4. K. F. Dziubek, M. Ende, D. Scelta, R. Bini, M. Mezouar, G. Garbarino, and R. Miletich, Nat. Commun. 9, 3148 (2018).
  5. C. Lu, M. Miao, and Y. Ma, J. Amer. Chem. Soc. 135, 14167 (2013).
  6. A. M. Teweldeberhan, B. Boates, and S. A. Bonev, Earth Planet. Sci. Lett. 373, 228 (2013).
  7. C.J. Wu, D.A. Young, P.A. Sterne, and P.C. Myint, J. Chem. Phys. 151, 224505 (2019).
  8. В. Н. Зубарев, Г. С. Телегин, Доклады АН СССР 142(2), 309 (1962).
  9. W. J. Nellis, A. C. Mitchell, F. H. Ree, M. Ross, N. C. Holmes, R. J. Trainor, and D. J. Erskine, J. Chem. Phys. 95, 5268 (1991).
  10. G.L. Schott, Intl. J. High Pressure Res. 6, 187 (1991).
  11. L. E. Crandall, J. R. Rygg, D. K. Spaulding, T. R. Boehly, S. Brygoo, and P. M. Celliers, Phys. Rev. Lett. 125, 165701 (2020).
  12. L.E. Crandall, J. R. Rygg, D.K. Spaulding, M.F. Huff, M. C. Marshall, and D. N. Polsin, Phys. Plasmas 28, 022708 (2021).
  13. B. Boates, A. M. Teweldeberhan, and S. A. Bonev, Proc. Natl. Acad. Sci. 109, 14808 (2012).
  14. G. Kresse and J. Furthmuller, Comp. Mater. Sci. 6, 15 (1996).
  15. G. Kresse and J. Furthmuller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996).
  16. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
  17. H. K. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976).
  18. S. Grimme, J. Antony, S. Ehrlich, and H. Krieg, J. Chem. Phys. 132, 15 (2010).
  19. Y. Yao and Y. Kanai, J. Chem. Phys. 146, 22 (2017).
  20. C. J. Pickard and R. J. Needs, Phys. Rev. Lett. 97, 045504 (2006).
  21. C. J. Pickard and R. J. Needs, J. Phys. Condens. Matter 23, 053201 (2011).
  22. A. R. Oganov and C. W. Glass, J. Chem. Phys. 124, 244704 (2006).
  23. A. R. Oganov, A. O. Lyakhov, and M. Valle, Acc. Chem. Res. 44, 227 (2011).
  24. A. O. Lyakhov, A. R. Oganov, H. T. Stokes, and Q. Zhu, Comp. Phys. Comm. 184, 1172 (2013).
  25. A. Togo and I. Tanaka, Scr. Mater. 108, 1 (2015).
  26. L. N. Kantorovich, Phys. Rev. B 51, 3520 (1995).
  27. L. N. Kantorovich, Phys. Rev. B 51, 3535 (1995).
  28. L. C. Gong, B. Y. Ning, C. Ming, T. C. Weng, and X. J. Ning, J. Phys. Condens. Matter 33, 085901 (2020).
  29. M. Matsui, G. D. Price, and A. Patel, Geophys. Res. Lett. 21, 1659 (1994).
  30. A. Metsue and T. Tsuchiya, Geophys. J. Int. 190, 310 (2012).
  31. K. D. Litasov, P. I. Dorogokupets, E. Ohtani, Y. Fei, A. Shatskiy, I. S. Sharygin, P. N. Gavryushkin, S.V. Rashchenko, Y. V. Seryotkin, Y. Higo, K. Funakoshi, A. D. Chanyshev,and S. S. Lobanov, J. Appl. Phys. 113, 093507 (2013).
  32. P. K. Das, C. E. Mohn, J. P. Brodholt, and R. G. Trpnnes, Amer. Mineral. J. Earth Planet. Mat. 105, 1014 (2020).
  33. F. Datchi, B. Mallick, A. Salamat, and S. Ninet, Phys. Rev. Lett. 108, 125701 (2012).
  34. Y. Seto, D. Nishio-Hamane, T. Nagai, N. Sata, and K. Fujino, J. Phys. Conf. Ser. 215, 012015 (2010).
  35. B. H. Cogollo-Olivo, S. Biswas, S. Scandolo, and J. A. Montoya, Phys. Rev. Lett. 124, 095701 (2020).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук