Calculation of the melting curve, shock Hugoniot, and ramp adiabat of nickel up to the super-Earth pressure–temperature range

材料科学 熔化曲线分析 大气温度范围 休克(循环) 航程(航空) 热力学 土(古典元素) 冶金 复合材料 化学 物理 内科学 基因 医学 生物化学 聚合酶链反应 数学物理
作者
Tran Dinh Cuong,Anh D. Phan
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:137 (12)
标识
DOI:10.1063/5.0256170
摘要

Nickel is one of the most plentiful elements in the metallic core of rocky planets, but its geophysical properties remain ambiguous at elevated pressures and temperatures. In this study, we develop the statistical moment method to explore geophysically important routes on the phase diagram of nickel up to 4000 GPa and 20 000 K. First, the solid–liquid boundary is constructed via the modified work-heat equivalent principle. Our theory shows a dramatic growth in the melting point of nickel during compression, consistent with the latest static experiments and atomistic simulations. It also reveals the high risk of carbon contamination in diamond anvil cells and the vital role of nickel as a fcc stabilizer in iron–nickel binaries. Next, we revisit the principal Hugoniot in pressure–density and pressure–temperature spaces. The onset of melting is detected at 258 GPa, 13.50 g/cm3, and 6050K, which agree well with recent thermodynamic calculations. It is feasible to access warmer and denser crystalline regions by going along second-shock Hugoniot branches. Finally, we provide detailed information about the solid adiabats of nickel under extreme conditions. Our numerical data would be valuable for developing dynamic compression techniques to capture the geophysical characteristics of nickel in the high-energy-density regime.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
余羿叶发布了新的文献求助10
1秒前
梦比优斯发布了新的文献求助10
1秒前
lin050711完成签到,获得积分20
2秒前
谨慎朝雪完成签到,获得积分10
3秒前
Sunwenrui发布了新的文献求助20
3秒前
Jasper应助昏睡的抹茶饼干采纳,获得10
3秒前
3秒前
Van发布了新的文献求助10
4秒前
快乐小子发布了新的文献求助10
4秒前
bkagyin应助xxxllllll采纳,获得10
4秒前
5秒前
Jasper应助神海采纳,获得10
5秒前
zake完成签到,获得积分10
6秒前
柏林寒冬应助mango采纳,获得10
6秒前
菜鸟小鱼完成签到,获得积分10
6秒前
无尘泪完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
han完成签到,获得积分10
7秒前
成就的电源完成签到,获得积分10
7秒前
Lv完成签到 ,获得积分10
8秒前
小巧弘文完成签到 ,获得积分10
8秒前
qiqi发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
山野完成签到,获得积分10
10秒前
艾尼呼啦圈完成签到,获得积分10
10秒前
英俊的铭应助chen采纳,获得10
10秒前
霉霉完成签到 ,获得积分10
10秒前
JofferyChan发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
来都来了发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
wrb发布了新的文献求助10
11秒前
忍冬发布了新的文献求助10
11秒前
酷炫小馒头完成签到,获得积分10
12秒前
聪明小黄完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
西门妙晴发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4024648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3564446
关于积分的说明 11345598
捐赠科研通 3295664
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1815286
邀请新用户注册赠送积分活动 889793
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 813154