NGHIÊN CỨU SỰ TƯƠNG QUAN GIỮA HÀM PHÂN BỐ XUYÊN TÂM VÀ PHÂN BỐ GÓC LIÊN KẾT TRONG HỆ Mg2SiO4 RẮN

Phạm Hữu Kiên; Nguyễn Hồng Lĩnh; Dương Thị Lịch; Ngô Tuấn Ngọc; Đặng Thị Thu Hương; Giáp Thị Thùy Trang

doi:10.34238/tnu-jst.3948

NGHIÊN CỨU SỰ TƯƠNG QUAN GIỮA HÀM PHÂN BỐ XUYÊN TÂM VÀ PHÂN BỐ GÓC LIÊN KẾT TRONG HỆ Mg2SiO4 RẮN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 26/01/21 Ngày hoàn thiện: 28/04/21 Ngày đăng: 04/05/21

Các tác giả

1. Phạm Hữu Kiên, Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên
2. Nguyễn Hồng Lĩnh, Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên
3. Dương Thị Lịch, Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên
4. Ngô Tuấn Ngọc, Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên
5. Đặng Thị Thu Hương, Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên
6. Giáp Thị Thùy Trang , Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Trong bài báo này, đặc trưng hình học của các đa diện SiO_x và MgO_n trong hệ Mg₂SiO₄ rắn theo áp suất khác nhau được mô phỏng bằng phương pháp động lực học phân tử. Cấu trúc của hệ Mg₂SiO₄ rắn được phân tích thông qua hàm phân bố xuyên tâm cặp và phân bố góc liên kết. Kết quả phân tích cho thấy có mối tương quan chặt chẽ giữa hàm phân bố xuyên tâm cặp Si-Si, Mg-Mg và phân bố góc liên kết Si-O-Si, Mg-O-Mg tương ứng. Sự thay đổi đặc trưng của hàm phân bố xuyên tâm cặp Si-Si, Mg-Mg theo áp suất cũng được thảo luận chi tiết.

Từ khóa

Mô phỏng; Mg2SiO4; Rắn; Đặc trưng hình học; Tương quan

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] B. B. Karki and L. P. Stixrude, “Viscosity of MgSiO₃ liquid at Earth's mantle conditions: implications for an early magma ocean,” Science, vol. 328, no. 5979, pp. 740-742, 2010.

[2] T. Sakai et al., Experimental and theoretical thermal equations of state of MgSiO₃ post-perovskite at multi-megabar pressures,” Sci Rep, vol. 6, no. 22652, pp. 1-8, 2016.

[3] N. Tomioka and T. Okuchi. A new high-pressure form of Mg₂SiO₄ highlighting diffusion less phase transitions of olivine,” Sci Rep, vol. 7, no. 1, pp. 1-9, 2017,

[4] G. Mountjoy, B. M. Al-Hasni, and C. Storey, “Structural organisation in oxide glasses from molecular dynamics modelling,” J. Non-Cryst. Solids, vol. 357, pp. 2522-2529, 2011.

[5] A. Pedone, G. Malavasi, M. C. Menziani, U. Segre, and A. N. Cormack, “Role of Magnesium in Soda-Lime Glasses: Insight into Structural, Transport, and Mechanical Properties through Computer Simulation,” J. Phys. Chem. C, vol. 112, no. 29, pp. 11034-11041, 2008.

[6] C. -C. Lina, S. -F. Chenb, L. -G. Liua, and C. -C. Lia, “An ion structure and elasticity of Na₂O–MgO–SiO₂ glasses,” J. Non-Crystalline Solids, vol. 353, no. 4, pp. 413-425, 2007.

[7] L. Cormier and G. J. Cuello, “Mg coordination in a MgSiO₃ glass using neutron diffraction coupled with isotopic substitution,” Phys. Rev. B, vol. 83, no 22, 224204, 2011.

[8] M. C. Wilding, C. J. Benmore, J. A. Tangeman, and S. Sampath, “Coordination changes in magnesium silicate glasses,” Europhys. Lett., vol. 67, pp. 212-218, 2004.

[9] T. Taniguchi, M. Okuno, and T. Matsumoto, “X-ray diffraction and EXAFS studies of silicate glasses containing Mg, Ca and Ba atoms,” J. Non-Cryst. Solids, vol. 211, 56, 1997.

[10] Y. Matsui and K. Kawamura, “Instantaneous structure of an MgSiO₃ melt simulated by molecular dynamics,” Nature, vol. 285, pp. 648-649, 1980.

[11] J. D. Kubicki and A. C. Lasaga, “Molecular dynamics simulation of pressure and temperature effects on MgSiO₃ and Mg₂SiO₄ melts and glasses,” Phys. Chem. Miner., vol. 17, pp. 661-673, 1991.

[12] L. T. San, N. V. Hong, T. Iitaka, and P. K. Hung, “Structural organization, micro-phase separation and polyamorphism of liquid MgSiO₃ under compression,” Eur. Phys. J. B, vol. 89, no 3. pp. 1-10, 2016.

[13] F. J. Spera, M. S. Ghiorso, and D. Nevins, “Structure, thermodynamic and transport properties of liquid MgSiO₃: Comparison of molecular models and laboratory results,” Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 75, pp. 1272-1296, 2011.

[14] G. B. Martin, F. J. Spera, M. S. GhiorSo, and N. Nevins, “Structure, thermodynamic and transport properties of liquid MgSiO₃: Comparison of molecular models and laboratory results,” American Mineralogist, vol. 94, pp. 693-703, 2009.

[15] S.L. Chaplot and N. Choudhury, “Molecular dynamics simulation of seismic discontinuities and phase transitions of MgSiO₃ from 4 to 6-coordinated silicate via a novel 5-coordinated phase,” American Mineralogist, vol. 86, pp. 752-761, 2001.

[16] T. N. Nguyen, T. T. T. Giap, T. Iitaka, and V. H. Nguyen, “Crystallization of amorphous silica under compresstion,” Canadian Journal of Physics, vol. 97, pp. 1133-1139, 2019.

[17] A. R. Oganov, J. P. Brodholt, and G. D. Price, “Comparative study of quasiharmonic lattice dynamics, molecular dynamics and Debye model applied to MgSiO₃ perovskite,” Physics of the Earth and Planetary Interiors, vol. 122, pp. 277-288, 2000.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.3948

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ