СКОРОСТИ ЗВУКОВЫХ ВОЛН, ИЗМЕРЕННЫЕ МЕТОДОМ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ И ТЕМПЕРАТУРАХ В АЛМАЗНОЙ ЯЧЕЙКЕ С РЕЗИСТИВНЫМ НАГРЕВОМ
Э. Отани1,2, К. Мибе3, Т. Сакамаки1, С. Камада1, С. Такахаси1, Х. Фукуи4, С. Цуцуи5, А. Барон6
1Department of Earth Science, Graduate school of Science, Tohoku University, Sendai 980-8578, Japan
2Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
3Earthquake Research Institute, University of Tokyo, Tokyo 113-0032, Japan
4Graduate School of Material Science, University of Hyogo, Hyogo 678-1297, Japan
5Research and Utilization Division, SPring-8/JASRI, Sayo, Hyogo, 679-5198, Japan
6Materials Dynamics Laboratory, RIKEN SPring-8 Center, RIKEN, Sayo, Hyogo, 679-5148, Japan
Ключевые слова: Скорость звука, железо, высокие давления и температуры, внутреннее ядро, неупругое рассеяние рентгеновских лучей, алмазная ячейка, резистивный нагрев
Страницы: 247-253
Подраздел: КРИСТАЛЛОГЕНЕЗИС И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МИНЕРАЛОГИЯ
Аннотация
Скорости прохождения звуковых волн в hcp-Fe определены методом неупругого рассеяния рентгеновских лучей с высоким разрешением одновременно с рентгенодифракционным анализом в алмазной ячейке с резистивным нагревом при давлениях до 174 ГПа и 298 K, а также при давлениях до 88 ГПа и 700 K и до 62.5 ГПа и 1000 K. Данные, полученные при 298 K и при высокой температуре, свидетельствуют о линейной зависимости плотности железа от температуры, расширяя диапазон действия закона Бёрча относительно предыдущих работ. Сравнение полученных данных с моделью PREM показывает, что состав ядра может отличаться от традиционной модели с легкими элементами, т.е. включать тяжелые элементы. В качестве альтернативной гипотезы можно предположить изменение линейной зависимости плотности от давления при температурах 1000 K, что требует дальнейшей экспериментальной проверки.
DOI: 10.15372/GiG20150112 |
