igm_nsu_kdlitasov_202001.pdf

• Литасов Константин Дмитриевич; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; в.н.с.
• Гаврюшкин Павел Николаевич; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; доцент, с.н.с.
• Сагатов Нурсултан; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; аспирант, м.н.с., м.н.с.
• Ращенко Сергей Владимирович; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; старший преподаватель, н.с.
• Бехтенова Алтына Ербаяновна; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; аспирант, м.н.с., м.н.с.
• Сагатова Динара; Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; аспирант, инж.
• Банаев Максим Валерьевич; Новосибирский Государственный Университет; студент

В данной работе на основе первопринципных расчетов в рамках теории функционала плотности и алгоритмов предсказания структур определены фазы фосфидов железа/никеля устойчивые при PT-параметрах ядра Земли. Установлено, что при атмосферном давлении, Fe₂P со структурой аллабогданита, стабилен в низкотемпературной области и при нагревании выше 750 K переходит в Fe₂P со структурой баррингерит, что не противоречит эксперименту. Предсказана новая низкотемпературная модификация FeP-P2₁/c стабильная выше ~75 ГПа. С учётом нулевых колебаний показано, что переход Fe₃P со структурой шрейберзита в Fe₃P-Cmcm должен происходить при 27 ГПа, что также находится в соответствии с экспериментальными данными. Согласно полученным результатам, при давлениях внутреннего ядра Земли и 0 K стабильными относительно разложения являются фосфиды Fe₂P и FeP. При температурах выше ~3000 К, стабилизируется также Fe₃P. В ходе поиска стабильных структур в системе Ni-P были выявлены промежуточные соединения Ni₁₄P, Ni₁₂P, Ni₁₀P, Ni₈P, Ni₇P и Ni₈P₃ стабильные во всем исследуемом диапазоне давлений.

• Sagatov, N., P. N. Gavryushkin, T. M. Inerbaev, and K. D. Litasov (2019), New high-pressure phases of Fe7N3 and Fe7C3 stable at Earth’s core conditions: evidences for carbon–nitrogen isomorphism in Fe-compounds, RSC Adv., 9(7), 3577-3581 IF=3.4 DOI: 10.1039/C8RA09942A
• Gavryushkin, P.N., et al., Structure and properties of new high-pressure phases of Fe7N3. JETP Letters, 2018. 107(6): p. 379-383. IF=1.4
• Gavryushkin, P. N.; Litasov, K. D.; Dobrosmislov, S. S.; Popov, Z. I. (2017), High-pressure phases of sulfur: Topological analysis and crystal structure prediction., 1600857, Physica status solidi (b). IF=2.5 DOI: 10.1002/pssb.201600857
• Gavryushkin P. N., Z. I. Popov, K. D. Litasov, A. B. Belonoshko, and A. Gavryushkin (2016a), Stability of B2-type FeS at Earth’s inner core pressures, Geophys. Res. Lett., 43(16), 8435-8440. 5 F=4.2 DOI: 10.1002/2016GL069374
• Gavryushkin, P. N., Z. I. Popov, K. D. Litasov, and A. Gavryushkin (2015), Unbiased crystal structure prediction of NiSi under high pressure, J. Appl. Crystallogr., 48(3), 906-908. IF=2.6 doi:10.1016/j.rgg.2015.01.010
• Litasov, K. D., Z. I. Popov, P. N. Gavryushkin, S. G. Ovchinnikov, and A. S. Fedorov (2015), First-principles calculations of the equations of state and relative stability of iron carbides at the Earth’s core pressures, Russian Geology and Geophysics 56, 164-171 IF=0.85