基于神经网络势函数计算地球内核条件下的铁-硫合金黏度

徐云帆 何宇 张为 李和平

徐云帆, 何宇, 张为, 李和平. 基于神经网络势函数计算地球内核条件下的铁-硫合金黏度[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251221
引用本文: 徐云帆, 何宇, 张为, 李和平. 基于神经网络势函数计算地球内核条件下的铁-硫合金黏度[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251221
XU Yunfan, HE Yu, ZHANG Wei, LI Heping. Calculate the Viscosity of Iron-Sulfur Alloy under the Conditions of the Earth Inner Core Based on the Neural Network Potential[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251221
Citation: XU Yunfan, HE Yu, ZHANG Wei, LI Heping. Calculate the Viscosity of Iron-Sulfur Alloy under the Conditions of the Earth Inner Core Based on the Neural Network Potential[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251221

基于神经网络势函数计算地球内核条件下的铁-硫合金黏度

doi: 10.11858/gywlxb.20251221

Calculate the Viscosity of Iron-Sulfur Alloy under the Conditions of the Earth Inner Core Based on the Neural Network Potential

  • 摘要: 地球内核密度较纯铁更低,表明存在轻元素。碳、氢、氧、硫、硅被认为是最有可能存在于内核的轻元素。黏度是控制地球内核动力学和演化历史的关键物理量,对于地球内核波速各向异性的成因有着重要的影响。前人已对内核条件下纯铁的六方密堆积相(hexagonal close-packed, HCP)和体心立方相(body-centered cubic,BCC)的黏度进行了模拟计算。然而,地球内核中的轻元素对地球内核黏度的影响仍然缺乏系统性研究。为此,构建了内核条件下铁-硫合金的神经网络势函数,利用该方法实现了对铁-硫体系的大规模分子动力学模拟,研究了低至0.01%空位浓度对该合金离子输运性质的影响。利用晶格中铁的自扩散系数,研究了内核铁-硫合金的蠕变机制和黏度,将地球内核条件下铁-硫合金的黏度限定为1×1014-2×1016 Pa·s,与自由核章动与地震波观测的结果一致。

     

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  • 网络出版日期:  2025-11-26

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