Первопринципные расчеты уравнений состояния фосфидов железа при давлениях ядра Земли

Т. М. Инербаев^ab, А. Б. Базарбек^b, Н. Сагатов^a, А. Т. Акылбеков<sup>b

a</sup> Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, г. Новосибирск
^b Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилёва, г. Нур-Султан

Аннотация: В данной работе методами компьютерного моделирования исследуются уравнения состояния фосфида железа при давлениях, соответствующих условиям ядра Земли. Рассмотрены две структуры $Fe_2P$ симметрии Pnma и P-62m и две структуры $Fe_3P$ с симметрией решетки I-4 и Cmcm. Для каждой рассмотренной кристаллической решетки построено уравнение состояния P(V) без учета термических эффектов и давлений до 200 ГПа. Расчеты уравнений состояния проведены с учетом и без учета магнитного упорядочения в рассмотренных соединениях. Показано, что магнитный порядок сильно влияет на поведение функций P(V) в области низких давлений для кристаллов $Fe_2P$-Pnma и $Fe_3P$-I- 4. Такая зависимость хорошо коррелирует с рассчитанной зависимостью магнитного момента рассмотренных соединений в зависимости от давления. Также исследована относительная стабильность рассмотренных структур. Показано, что в пределе пренебрежения термическими эффектами решетка $Fe_2P$ -Pnma является более стабильной во всем диапазоне рассмотренных давлений. Структура $Fe_3P$-I-4 является более стабильной в области низких давлений, и переход в фазу $Fe_3P$-Cmcm происходит при давлении 25 Гпа.

Поступила в редакцию: 29.01.2020

DOI: 10.32523/2616-6836-2020-130-1-44-49