1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплофизика высоких температур
  4. T. 61, № 3, 2023

Теплофизика высоких температур, 2023, T. 61, № 3, стр. 473-476

Уравнения состояния сапфира, кремнезема, периклаза и рутила

И. В. Ломоносов *

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН
Россия

* E-mail: ivl143@ficp.ac.ru

Поступила в редакцию 14.12.2022
После доработки 11.05.2023
Принята к публикации 11.05.2023

Аннотация

Разработаны уравнения состояния сапфира, кремнезема, периклаза и рутила, применимые в широкой области давлений и плотностей. Приводятся результаты сопоставления с имеющимися данными, полученными при высоких давлениях в ударно-волновых экспериментах для кристаллических и пористых образцов.

Список литературы

  1. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966, 688 с.

  2. Фортов В.Е. Уравнения состояния вещества от идеального газа до кварк-глюонной плазмы. М.: Физматлит, 2012. 492 с.

  3. Фортов В.Е. Физика высоких плотностей энергии. М.: Физматлит, 2013. 505 с.

  4. Фортов В.Е. Мощные ударные волны на земле и в космосе. М.: Физматлит, 2018. 416 с.

  5. Николаев Д.Н., Кулиш М.И., Дудин С.В. и др. Ударная сжимаемость монокристаллического кремния в диапазоне давления 280–510 ГПа // ТВТ. 2021. Т. 59. № 6. С. 860.

  6. Минцев В.Б. Динамические методы в физике неидеальной плазмы. Начало // ТВТ. 2021. Т. 59. № 6. С. 885.

  7. Knudson M.D., Desjarlais M.P. Adiabatic Release Measurements in α-Quartz between 300 and 1200 GPa: Characterization of α-Quartz as a Shock Standard in the Multimegabar Regime // Phys. Rev. B. 2013. V. 88. P. 184107.

  8. Ломоносов И.В., Фортова С.В. Широкодиапазонные полуэмпирические уравнения состояния вещества для численного моделирования высокоэнергетических процессов // ТВТ. 2017. Т. 55. № 4. С. 596.

  9. Кормер С.Б., Фунтиков А.И., Урлин В.Д., Колесникова А.Н. Динамическое сжатие пористых металлов и уравнение состояния с переменной теплоемкостью при высоких температурах // ЖЭТФ. 1962. Т. 42. С. 686.

  10. Калиткин Н.Н., Кузьмина Л.В. Таблицы термодинамических функций вещества при высокой концентрации энергии: Препринт № 35. М.: ИПМ АН СССР, 1975.

  11. Mineral Physics & Crystallography: A Handbook of Physical Constants / Ed. T.J. Ahrens. V. 2. Washington, DC: AGU, 1995. 354 p.

  12. Wackerle J. Shock-wave Compression of Quartz // J. Appl. Phys. 1962. V. 33. № 3. P. 922.

  13. Panero W.R., Benedetti L.R., Jeanloz R. Equation of State of Stishovite and Interpretation of SiO2 Shock Compression Data // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 2003. V. 108. № B1. P. ECV 5-1.

  14. Millot M., Dubrovinskaia N., Černok A. et al. Shock Compression of Stishovite and Melting of Silica at Planetary Interior Conditions // Science. 2015. V. 347. № 6220. P. 418.

  15. Schoelmerich M.O., Tschentscher T., Bhat S. et al. Evidence of Shock-compressed Stishovite above 300 GPa // Sci. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 1.

  16. Ададуров Г.А., Дремин А.Н., Першин С.В. и др. Ударное сжатие кварца // ПМТФ. 1962. № 4. С. 91.

  17. Альтшулер Л.В., Трунин Р.Ф., Симаков Г.В. Ударное сжатие периклаза и кварца и состав нижней мантии Земли // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1965. № 10. С. 1.

  18. Трунин Р.Ф., Симаков Г.В., Подурец М.А. и др. Динамическая сжимаемость кварца и кварцита при высоких давлениях // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1971. № 1. С. 13.

  19. Трунин Р.Ф. Ударная сжимаемость конденсированных веществ в мощных ударных волнах подземных ядерных взрывов // УФН. 1994. Т. 164. № 11. С. 1215.

  20. Knudson M.D., Desjarlais M.P. Shock Compression of Quartz to 1.6 TPa: Redefining a Pressure Standard // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103. № 22. P. 225501.

  21. Desjarlais M.P., Knudson M.D., Cochrane K.R. Extension of the Hugoniot and Analytical Release Model of α-Quartz to 0.2–3 TPa // J. Appl. Phys. 2017. V. 122. № 3. P. 035903.

  22. Трунин Р.Ф., Симаков Г.В., Подурец М.А. Сжатие пористого кварца сильными ударными волнами // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1971. № 2. С. 33.

  23. Симаков Г.В., Трунин Р.Ф. Сжатие сверхпористого кремнезема в ударных волнах // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1990. № 11. С. 72.

  24. Vildanov V.G., Gorshkov M.M., Slobodenjukov V.M., Rushkovan E.H. Shock Compression of Low Initial Density Quartz at Pressures up to 100 GPa // Shock Compression of Condensed Matter – 1995 (AIP Conf. Proc. 370) / Eds. Schmidt S.C., Tao W.C. AIP, 1996. V. 370. P. 121.

  25. Грязнов В.К., Николаев Д.Н., Терновой В.Я. и др. Генерация неидеальной плазмы путем ударноволнового сжатия высокопористого SiO2–аэрогеля // Хим. физика. 1998. Т. 17. № 2. С. 33.

  26. Павловский М.Н. Измерение скорости звука в ударно-сжатых кварците, доломите, ангидрите, хлористом натрии, парафине, плексигласе, полиэтилене и фторопласте-4 // ПМТФ. 1976. № 5. С. 136.

  27. McCoy C.A., Gregor M.C., Polsin D.N. et al. Measurements of the Sound Velocity of Shock-Compressed Liquid Silica to 1100 GPa // J. Appl. Phys. 2016. V. 120. № 23. P. 235901.

  28. Подурец М.А., Симаков Г.В., Трунин Р.Ф. О фазовом равновесии в ударно-сжатом кварце и о характере кинетики фазового перехода // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1976. № 7. С. 3.

  29. LASL Shock Hugoniot Data / Ed. by Marsh S.P. Berkeley: Univ. of California Press, 1980.

  30. Erskine D. High Pressure Hugoniot of Sapphire // High-Pressure Science and Technology-1993 (AIP Conf. Proc. 309) / Eds. Schmidt S.C., Shaner J.W., Samara G.A., Ross M. AIP, 1994. V. 309. P. 141.

  31. Альтшулер Л.В., Подурец М.А., Симаков Г.В., Трунин Р.Ф. Высокоплотные формы флюорита и рутила // ФТТ. 1973. Т. 10. № 5. С. 1436.

  32. McQueen R.G., Marsh S.P., Fritz J.N. Hugoniot Equation of State of Twelve Rocks // J. Geophys. Res. 1967. V. 72. № 20. P. 4999.

  33. Duwal S., McCoy C.A., Weck P.F. et al. High-Precision Equation of State Data for TiO2: A Structural Analog of SiO2 // Phys. Rev. B. 2020. V. 102. № 2. P. 024105.

  34. Трунин Р.Ф., Симаков Г.В., Подурец М.А. Ударное сжатие пористого рутила // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1974. № 12. С. 13.

  35. Root S., Shulenburger L., Lemke R.W. et al. Shock Response and Phase Transitions of MgO at Planetary Impact Conditions // Phys. Rev. Lett. 2015. V. 115. № 19. P. 198501.

  36. McCoy C.A., Marshall M.C., Polsin D.N. et al. Hugoniot, Sound Velocity, and Shock Temperature of MgO to 2300 GPa // Phys. Rev. B. 2019. V. 100. № 1. P. 014106.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплофизика высоких температур

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал