作者：孙义程; 周会群; 尹坤; 黄倩; 徐士进morsestretch势场自扩散系数sio2分子动力学
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Morsestretch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3000K温度下随压力的变化。模拟结果显示，在0．0001—40GPz的压力区间，硅氧元素的自扩散系数均先上升后下降，在17．5GPa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。
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