Uravneniya sostoyaniya tverdykh faz SO2 pri megabarnykh davleniyakh
- Authors: Litasov K.D1, Brazhkin V.V1, Sagatov N.E1, Inerbaev T.M1
-
Affiliations:
- Issue: Vol 119, No 3-4 (2024)
- Pages: 206-211
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/261267
- DOI: https://doi.org/10.31857/S123456782403008X
- EDN: https://elibrary.ru/spwayo
- ID: 261267
Cite item
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
Email: litasov@hppi.troitsk.ru
V. V Brazhkin
N. E Sagatov
T. M Inerbaev
References
- A.S. Naumova, S.V. Lepeshkin, P. V. Bushlanov, and A.R. Oganov, J. Phys. Chem. A 125, 3936 (2021).
- L.J. Conway, C.J. Pickard, and A. Hermann, Proc. Natl. Acad. Sci. 118, e2026360118 (2021).
- K. D. Litasov, A. F. Goncharov, and R. J. Hemley, Earth Planet. Sci. Lett. 309, 318 (2011).
- K. F. Dziubek, M. Ende, D. Scelta, R. Bini, M. Mezouar, G. Garbarino, and R. Miletich, Nat. Commun. 9, 3148 (2018).
- C. Lu, M. Miao, and Y. Ma, J. Amer. Chem. Soc. 135, 14167 (2013).
- A. M. Teweldeberhan, B. Boates, and S. A. Bonev, Earth Planet. Sci. Lett. 373, 228 (2013).
- C.J. Wu, D.A. Young, P.A. Sterne, and P.C. Myint, J. Chem. Phys. 151, 224505 (2019).
- В. Н. Зубарев, Г. С. Телегин, Доклады АН СССР 142(2), 309 (1962).
- 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).
- G.L. Schott, Intl. J. High Pressure Res. 6, 187 (1991).
- L. E. Crandall, J. R. Rygg, D. K. Spaulding, T. R. Boehly, S. Brygoo, and P. M. Celliers, Phys. Rev. Lett. 125, 165701 (2020).
- L.E. Crandall, J. R. Rygg, D.K. Spaulding, M.F. Huff, M. C. Marshall, and D. N. Polsin, Phys. Plasmas 28, 022708 (2021).
- B. Boates, A. M. Teweldeberhan, and S. A. Bonev, Proc. Natl. Acad. Sci. 109, 14808 (2012).
- G. Kresse and J. Furthmuller, Comp. Mater. Sci. 6, 15 (1996).
- G. Kresse and J. Furthmuller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996).
- J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
- H. K. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976).
- S. Grimme, J. Antony, S. Ehrlich, and H. Krieg, J. Chem. Phys. 132, 15 (2010).
- Y. Yao and Y. Kanai, J. Chem. Phys. 146, 22 (2017).
- C. J. Pickard and R. J. Needs, Phys. Rev. Lett. 97, 045504 (2006).
- C. J. Pickard and R. J. Needs, J. Phys. Condens. Matter 23, 053201 (2011).
- A. R. Oganov and C. W. Glass, J. Chem. Phys. 124, 244704 (2006).
- A. R. Oganov, A. O. Lyakhov, and M. Valle, Acc. Chem. Res. 44, 227 (2011).
- A. O. Lyakhov, A. R. Oganov, H. T. Stokes, and Q. Zhu, Comp. Phys. Comm. 184, 1172 (2013).
- A. Togo and I. Tanaka, Scr. Mater. 108, 1 (2015).
- L. N. Kantorovich, Phys. Rev. B 51, 3520 (1995).
- L. N. Kantorovich, Phys. Rev. B 51, 3535 (1995).
- L. C. Gong, B. Y. Ning, C. Ming, T. C. Weng, and X. J. Ning, J. Phys. Condens. Matter 33, 085901 (2020).
- M. Matsui, G. D. Price, and A. Patel, Geophys. Res. Lett. 21, 1659 (1994).
- A. Metsue and T. Tsuchiya, Geophys. J. Int. 190, 310 (2012).
- 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).
- P. K. Das, C. E. Mohn, J. P. Brodholt, and R. G. Trpnnes, Amer. Mineral. J. Earth Planet. Mat. 105, 1014 (2020).
- F. Datchi, B. Mallick, A. Salamat, and S. Ninet, Phys. Rev. Lett. 108, 125701 (2012).
- Y. Seto, D. Nishio-Hamane, T. Nagai, N. Sata, and K. Fujino, J. Phys. Conf. Ser. 215, 012015 (2010).
- B. H. Cogollo-Olivo, S. Biswas, S. Scandolo, and J. A. Montoya, Phys. Rev. Lett. 124, 095701 (2020).