硅酸盐熔体中的超高温Soret效应：SiO2向冷侧迁移
摘要：高温下的硅酸盐熔体中的温度梯度驱动扩散－－Soret效应是地球科学领域自1980年代以来的研究重点。在温度梯度下，硅酸盐熔体中的SiO2成分通常集中在较热区域。在本研究中，我们报告了在超高温度（大约3000 K以上）下，SiO2在温度梯度下富集于较冷的区域。使用250 kHz飞秒激光脉冲对Al2O3-63.3SiO2-20.4CaO玻璃的内部进行局部加热。通过800个脉冲（3.2毫秒），SiO2在激光照射期间迁移到较冷的区域。温度分析表明，迁移到较冷的区域发生在3060 K以上。在非平衡分子动力学（NEMD）模拟中，SiO2在温度梯度下（平均温度为4000 K）迁移到了较冷的区域，并支持了实验结果。另一方面，在NEMD和实验研究中，在约2400 K时，SiO2倾向于迁移到较热的区域。通过使用无温度梯度的分子动力学计算，观察到了大约2000-3400 K的类似于二阶相变的现象。因此，二阶相变可能与SiO2迁移到较冷区域有关，但详细的机制尚未阐明。
作者：Yuma Nishida, Masahiro Shimizu, Tatsuya Okuno, Jun Matsuoka, Yasuhiko Shimotsuma, and Kiyotaka Miura
论文ID：2307.04289
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-07-14