Все
 
 
 


Уравнение состояния, состав и проводимость сверхкритических паров железа в рамках модели плазменного флюида
 
Код статьиS004036440002723-9-1
DOI10.31857/S004036440002723-9
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Хомкин А. Л. 
Аффилиация: Объединенный институт высоких температур РАН
Адрес: Российская Федерация
Шумихин А. С.
Аффилиация: Объединенный институт высоких температур РАН
Адрес: Российская Федерация
Название журналаТеплофизика высоких температур
ВыпускТом 56 Номер 4
Страницы483-489
Аннотация

С использованием ранее предложенной химической модели «3+» выполнен расчет калорического и термического уравнений состояния, состава и проводимости сверхкритических паров железа. В модели «3+» рассматриваются атомы, электроны, ионы и электронное желе с учетом межатомных и межзарядовых взаимодействий. Введение электронного желе позволяет описать ионизацию давлением и объяснить рост проводимости флюида при сжатии. Обусловленная электронным желе когезионная связь атомов приводит к ослаблению влияния межзарядовых взаимодействий на уравнение состояния. Проведенное сопоставление с экспериментальными данными позволяет рекомендовать предложенную плазменную модель для расчетов свойств плазменного флюида – необычного газоплазменного состояния вещества с плотностью жидкости.

Ключевые слова
Источник финансированияРабота выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 13 «Конденсированное вещество и плазма при высоких плотностях энергии».
Получено26.12.2018
Дата публикации26.12.2018
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1023

Оценка читателей: голосов 0 

1. Фортов В. Е., Храпак А. Г., Якубов И. Т. Физика неидеальной плазмы. М.: Физматлит, 2010.
2. Бражкин В. В., Ляпин А. Г., Рыжов В. Н., Траченко К., Фомин Ю. Д., Циок Е. Н. Где находится область сверхкритического флюида на фазовой диаграмме? // УФН. 2012. Т. 182. С. 1137.
3. Хомкин А. Л., Шумихин А. С. Критические точки паров металлов // ЖЭТФ. 2015. Т. 148. С. 597.
4. Хомкин А. Л., Шумихин А. С. Уравнение состояния, состав и проводимость плотной плазмы паров металлов // ТВТ. 2014. Т. 52. № 2. С. 335.
5. Apfelbaum E. M. The Calculation of Thermophysical Properties of Nickel Plasma // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. P. 092703.
6. Apfelbaum E. M. The Thermophysical Properties of Iron Plasma // Contrib. Plasma Phys. 2016. V. 56. № 3–4. P. 176.
7. Апфельбаум Е. М. Расчет теплофизических свойств плазмы титана и цинка // ТВТ. 2017. Т. 55. № 1. С. 3.
8. Фортов В. Е., Терновой В. Я., Жерноклетов М. В., Мочалов М. А., Михайлов А. Л., Филимонов А. С., Пяллинг А. А., Минцев В. Б., Грязнов В. К., Иосилевский И. Л. Ионизация давлением неидеальной плазмы в мегабарном диапазоне динамических давлений // ЖЭТФ. 2003. Т. 124. С. 288.
9. Saumon D., Chabrier G. Fluid Hydrogen at High Density: Pressure Dissociation // Phys. Rev. A. 1992. V. 46. P. 2084.
10. Potekhin A. Y., Chabrier G. Equation of State of Fully Ionized Electron-Jon Plasmas. II. Extension to Relativistic Densities and to the Solid Phase // Phys. Rev. E. 2000. V. 62. P. 8554.
11. Redmer R., Ropke G., Beule D., Ebeling W. Electrical Conductivity in Dense Hydrogen Fluid and Metal Plasmas // Contrib. Plasma Phys. 1999. V. 39. P. 25.
12. Mazevet S., Desjarlais M. P., Collins L. A., Kress J. D., Magee N. H. Simulations of the Optical Properties of Warm Dense Aluminum // Phys. Rev. E. 2005. V. 71. P. 016409.
13. Minakov D. V., Levashov P. R., Khishchenko K. V., Fortov V. E. Quantum Molecular Dynamics Simulation of Shock-wave Experiments in Aluminum // J. Appl. Phys. 2014. V. 115. P. 223512.
14. Knyazev D. V., Levashov P. R. Transport and Optical Properties of Warm Dense Aluminum in the Two-Temperature Regime: Ab Initio Calculation and Semiempirical Approximation // Phys. Plasmas. 2014. V. 21. P. 073302.
15. Sjostrom T., Crockett S., Rudin S. Multiphase Aluminum Equations of State Via Density Functional Theory // Phys. Rev. B. 2016. V. 94. P. 144101.
16. Ovechkin A. A., Loboda P. A., Falkov A. L. Transport and Dielectric Properties of Dense Ionized Matter from the  average-Atom RESEOS Model // High Energy Density Phys. 2016. V. 20. P. 38.
17. Krisch I., Kunze H.-J. Measurements of Electrical Conductivity and the Mean Ionization State of Nonideal Aluminum Plasmas // Phys. Rev. E. 1998. V. 58. P. 6557.
18. DeSilva A.W., Katsouros J. D. Electrical Conductivity of Dense Copper and Aluminum Plasmas // Phys. Rev. E. 1998. V. 57. P. 5945.
19. DeSilva A.W., Rakhel A. D. Progress in Measurements of the Electrical Conductivity of Metal Plasmas // Contrib. Plasma Phys. 2005. V. 45. P. 236.
20. Beule D., Ebeling W., Foerster A. Equation of State for Hydrogen below 10000 K: From the Fluid to the Plasma // Phys. Rev. B. 1999. V. 59. P. 14177.
21. Ebeling W., Norman G. E. Coulombic Phase Transitions in Dense Plasmas // J. Stat. Phys. 2003. V. 110. P. 861.
22. Redmer R. Electrical Conductivity of Dense Metal Plasmas // Phys. Rev. E. 1999. V. 59. P. 1073.
23. Apfelbaum E. M. The Calculation of the Metal Transport Coefficients in Warm Dense Matter // Czech. J. Phys. 2006. V. 56. P. 618.
24. Apfelbaum E. M. The Calculation of Electronic Transport Coefficients of Metals in the Process of Transition from Liquid to Plasma // J. Phys. A: Math. Gen. 2006. V. 39. P. 4407.
25. Kuhlbrodt S., Holst B., Redmer R. COMPTRA04 – a Program Package to Calculate Composition and Transport Coefficients in Dense Plasmas // Contrib. Plasma Phys. 2005. V. 45. P. 73.
26. Ebeling W., Richert W., Kraeft W. D., Stolzman W. Pade Approximations for the Thermodynamic Functions of Weakly Interacting Coulombic Quantum Systems // Phys. Stat. Sol. 1981. V. 104. P. 193.
27. Renaudin P., Blancard C., Clerouin J., Faussurier G., Noiret P., Recoules V. Aluminum Equation-of-State Data in the Warm Dense Matter Regime // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 075002.
28. Clerouin J., Noiret P., Korobenko V. N., Rakhel A. D. Direct Measurements and ab Initio Simulations for Expanded Fluid Aluminum in the Metal-Nonmetal Transition Range // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. P. 224203.
29. Коробенко В. Н., Рахель А. Д. Переход расширенного железа в неметаллическое состояние при сверхкритических давлениях // ЖЭТФ. 2011. Т. 139. С. 746.
30. Korobenko V. N., Rakhel A. D. Observation of a First- Order Metal-to-Nonmetal Phase Transition in Fluid Iron // Phys. Rev. B. 2012. V. 85. P. 014208.
31. Хомкин А. Л., Шумихин А. С. Переход от газокинетической к минимальной металлической проводимости в сверхкритическом флюиде паров металлов // ЖЭТФ. 2017. Т. 151. С. 1169.
32. Khomkin A. L., Shumikhin A. S. Features of the VaporLiquid (Dielectric-Metal) Phase Transition in Metal Vapors, Semiconductors and Rare Gases // Contrib. Plasma Phys. 2016. V. 56. № 3–4. P. 228.
33. Хомкин А. Л., Шумихин А. С. Проводимость паров металлов в критической точке // ЖЭТФ. 2016. Т. 150. С. 1020.
34. Banerjia A., Smith J. R. Origins of the Universal BindingEnergy Relation // Phys. Rev. B. 1988. V. 37. P. 6632.
35. Rose J. H., Smith J. R., Guinea F., Ferrante J. Universal Features of the Equation of State of Metals // Phys. Rev. B. 1984. V. 29. P. 2963.
36. Хомкин А. Л., Шумихин А. С. Распределение электронов по энергиям в неидеальных кулоновских системах: теория и результаты численного эксперимента // ТВТ. 2016. Т. 54. № 6. С. 851.
37. Муленко И. А., Хомкин А. Л., Шумихин А. С. Базовые химические модели неидеальной атомарной плазмы // ТВТ. 2004. Т. 42. № 6. С. 835.
38. Clementi E., Roetti C. Roothaan-Hartree-Fock Atomic Wavefunctions Basis Functions and Their Coefficients for Ground and Certain Excited States of Neutral and Ionized Atoms, Z ? 54 // At. Data Nucl. Data Tables. 1974. V. 14. P. 177.
39. Фортов В. Е., Дремин А. Н., Леонтьев А. А. Оценка параметров критической точки // ТВТ. 1975. Т. 13. № 3. С. 1072.
40. Young D. A., Alder B. J. Critical Point of Metals from the Van der Waals Model // Phys. Rev. A. 1971. V. 3. P. 364.
41. Apfelbaum E. M. The Calculation of Vapor-liquid Coexistence Curve of Morse Fluid: Application to Iron // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. P. 194506.
42. Зельдович Я. Б., Ландау Л. Д. О соотношении между жидким и газообразным состоянием у металлов // ЖЭТФ. 1944. Т. 14. С. 32.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх