Equation of State of Liquid Iron under Extreme Conditions

绝热过程 状态方程 物理 散射 体积模量 材料科学 休克(循环) 压缩(物理) 原子物理学 热力学 凝聚态物理 光学 医学 内科学
作者
Yasuhiro Kuwayama,Guillaume Morard,Yoichi Nakajima,Kei Hirose,Alfred Q. R. Baron,Saori I. Kawaguchi,Taku Tsuchiya,Daisuke Ishikawa,Naohisa Hirao,Yasuo Ohishi
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:124 (16) 被引量:68
标识
DOI:10.1103/physrevlett.124.165701
摘要

The density of liquid iron has been determined up to 116 GPa and 4350 K via static compression experiments following an innovative analysis of diffuse scattering from liquid. The longitudinal sound velocity was also obtained to 45 GPa and 2700 K based on inelastic x-ray scattering measurements. Combining these results with previous shock-wave data, we determine a thermal equation of state for liquid iron. It indicates that Earth's outer core exhibits 7.5%–7.6% density deficit, 3.7%–4.4% velocity excess, and an almost identical adiabatic bulk modulus, with respect to liquid iron.Received 6 August 2019Accepted 10 March 2020DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.165701© 2020 American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Research AreasPressure effectsPhysical SystemsLiquidsTechniquesPressure techniquesX-ray diffractionX-ray scatteringCondensed Matter, Materials & Applied Physics
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