Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Thermal conductivity of Fe-Si alloys and thermal stratification in Earth's core

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23640%2F21%3A43964072" target="_blank" >RIV/49777513:23640/21:43964072 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.2119001119" target="_blank" >https://doi.org/10.1073/pnas.2119001119</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2119001119" target="_blank" >10.1073/pnas.2119001119</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Thermal conductivity of Fe-Si alloys and thermal stratification in Earth's core

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Light elements in Earth’s core play a key role in driving convection and influencing geodynamics, both of which are crucial to the geodynamo. However, the thermal transport properties of iron alloys at high-pressure and -temperature conditions remain uncertain. Here we investigate the transport properties of solid hexagonal close-packed and liquid Fe-Si alloys with 4.3 and 9.0 wt % Si at high pressure and temperature using laser-heated diamond anvil cell experiments and first-principles molecular dynamics and dynamical mean field theory calculations. In contrast to the case of Fe, Si impurity scattering gradually dominates the total scattering in Fe-Si alloys with increasing Si concentration, leading to temperature independence of the resistivity and less electron–electron contribution to the conductivity in Fe-9Si. Our results show a thermal conductivity of ∼100 to 110 Wm21K21 for liquid Fe-9Si near the topmost outer core. If Earth’s core consists of a large amount of silicon (e.g., &gt; 4.3 wt %) with such a high thermal conductivity, a subadiabatic heat flow across the core–mantle boundary is likely, leaving a 400- to 500-km-deep thermally stratified layer below the core–mantle boundary, and challenges proposed thermal convection in Fe-Si liquid outer core. © 2022 National Academy of Sciences. All rights reserved.

  • Název v anglickém jazyce

    Thermal conductivity of Fe-Si alloys and thermal stratification in Earth's core

  • Popis výsledku anglicky

    Light elements in Earth’s core play a key role in driving convection and influencing geodynamics, both of which are crucial to the geodynamo. However, the thermal transport properties of iron alloys at high-pressure and -temperature conditions remain uncertain. Here we investigate the transport properties of solid hexagonal close-packed and liquid Fe-Si alloys with 4.3 and 9.0 wt % Si at high pressure and temperature using laser-heated diamond anvil cell experiments and first-principles molecular dynamics and dynamical mean field theory calculations. In contrast to the case of Fe, Si impurity scattering gradually dominates the total scattering in Fe-Si alloys with increasing Si concentration, leading to temperature independence of the resistivity and less electron–electron contribution to the conductivity in Fe-9Si. Our results show a thermal conductivity of ∼100 to 110 Wm21K21 for liquid Fe-9Si near the topmost outer core. If Earth’s core consists of a large amount of silicon (e.g., &gt; 4.3 wt %) with such a high thermal conductivity, a subadiabatic heat flow across the core–mantle boundary is likely, leaving a 400- to 500-km-deep thermally stratified layer below the core–mantle boundary, and challenges proposed thermal convection in Fe-Si liquid outer core. © 2022 National Academy of Sciences. All rights reserved.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EF15_003%2F0000358" target="_blank" >EF15_003/0000358: Výpočetní a experimentální design pokročilých materiálů s novými funkcionalitami</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA

  • ISSN

    0027-8424

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    119

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000748065500006

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85122700628