高温高压下铁热导率的第一性原理研究

铁在高压高温下的热导率是研究地球动力学和热演化的关键参数.在以往的研究中,铁的热导率主要归结于电子热导率,我们发现铁在高压下晶格振动对热导率的贡献不可忽略.本文利用晶格动力学和玻尔兹曼输运理论计算了铁的声子色散、Hugoniot状态方程和热导率.预测了铁在核幔边界附近温度约为3500 K,在地球内核边界条件约为6500 K.考虑晶格振动的热导率在地球核幔边界附近为112 W/mK,在内核边界条件约为200 W/mK.

冲击加载下氟化锂晶体热导率的第一性原理研究

氟化锂晶体是冲击波物理中典型的窗口材料,其冲击加载下的热导率一直是研究热点。基于第一性原理晶格动力学方法,获得了Hugoniot物态方程。通过求解声子的玻耳兹曼输运方程,准确计算了100 GPa,2000 K范围内氟化锂晶体的晶格热导率。结果显示,在计算的压力温度范围内氟化锂晶体结构一直保持稳定;Hugoniot物态方程与实验数据吻合。最后预测的氟化锂晶体沿Hugoniot线的晶格热导率将为冲击波温度测量提供重要的参考数据。