熔融SiO2中原子自扩散性质的分子动力学模拟

• 作者: 周会群 孙义程 尹坤 徐士进 黄倩
• 来源期刊: 高校地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: Morse stretch势场 自扩散系数 SiO2 分子动力学
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 页码范围: 456-462
• 页数: 7页
• 分类号: P594
• 字数: 4674字
• 语种: 中文

摘要

研究地幔熔体中元素的扩散性质有着重要的意义，因其影响着元素的交换和分馏过程。SiO2作为地幔组成的重要组分之一，其物理化学行为对于地幔动力学过程有着重要的意义。本文研究了SiO2熔体中元素的扩散机制和自扩散系数与压力的关系，采用Morse stretch势场对含有4500个原子的熔融SiO2体系进行了分子动力学模拟，计算了硅氧自扩散系数在3000 K温度下随压力的变化。模拟结果显示，在0.0001~40 GPa的压力区间，硅氧元素的自扩散系数均先上升后下降，在17.5 GPa时达到最大值，O原子的扩散速率略高于Si原子。硅氧元素的扩散方式为缺陷控制运移机制，其中硅原子的五配位结构的形成是关键，为导致扩散系数随压力增大而上升的主要原因，扩散系数的最大值意味着SiO2熔体中5配位硅形成机制的改变。本文也计算了单位[SiO2]的平均体积和压力的关系，结果与实验很吻合。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	尹坤	南京大学地球科学与工程学院	4	7	2.0	2.0
2	周会群	南京大学地球科学与工程学院	11	56	5.0	7.0
3	徐士进	南京大学地球科学与工程学院	71	699	14.0	21.0
4	黄倩	南京大学地球科学与工程学院	6	20	3.0	4.0
5	孙义程	南京大学地球科学与工程学院	2	1	1.0	1.0