Ab initio simulations of rocky mantle materials and iron under extreme conditions

极端条件下岩石地幔材料和铁的从头计算

基本信息

项目摘要

The project aims at calculating the thermodynamic, magnetic, and transport properties of rock material and iron under extreme conditions, as relevant for the interior of super-Earths: pressures up to 1 TPa and temperatures up to 20 000K. In particular, the prototypical materials MgO, FeO, and pure iron will be treated. We use an ab initio method that calculates electronic and magnetic properties by means of density functional theory (DFT) and determines the ion dynamics with classical molecular dynamics (MD) simulations. The DFT-MD method has been proven to be very successful for the treatment of matter under extreme conditions so that it will be applied in subprojects 1--3. This consensus on theoretical methods and algorithms will lead to strong synergies within the Research Unit.In subproject 2, we will focus on questions regarding the thermal conductivity of these substances. We will calculate the thermal conductivity of solid iron at Earth's core conditions and compare with experimental data. We will also investigate the influence of the B1-B2 transitions in MgO and FeO on the thermal conductivity. Contributions from electrons and ions (phonons) will be systematically taken into account. In case of MgO, an experiment will be performed in collaboration with subproject 7 and utilized for direct comparison. The calculated material properties will be used in the modeling of super-Earths in subproject 4.
该项目旨在计算岩石材料和铁在极端条件下的热力学,磁性和传输特性,与超级地球内部相关:压力高达1 TPa,温度高达20 000 K。特别地,将处理原型材料MgO、FeO和纯铁。我们使用从头算方法,通过密度泛函理论(DFT)计算电子和磁性,并确定与经典分子动力学(MD)模拟的离子动力学。DFT-MD方法已被证明在极端条件下处理物质非常成功,因此将应用于子项目1- 3。这种理论方法和算法的共识将导致研究单位内部的强大协同作用。在子项目2中,我们将重点关注这些物质的导热性问题。我们将计算固体铁在地核条件下的热导率,并与实验数据进行比较。我们还将研究MgO和FeO中的B1-B2转变对热导率的影响。电子和离子(声子)的贡献将被系统地考虑在内。对于氧化镁,将与次级项目7合作进行一项实验,并用于直接比较。计算出的材料特性将用于子项目4中的超级地球建模。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Ronald Redmer其他文献

Professor Dr. Ronald Redmer的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Ronald Redmer', 18)}}的其他基金

Coordination Funds
协调基金
  • 批准号:
    329595992
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Thermodynamic and optical properties of dense noble gas plasmas
稠密惰性气体等离子体的热力学和光学特性
  • 批准号:
    251941467
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Matter under extreme conditions as relevant for planetary interior and dynamo models
与行星内部和发电机模型相关的极端条件下的物质
  • 批准号:
    170172421
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Modellierung großer Planeten
大型行星建模
  • 批准号:
    57976546
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
The role of light elements at the core-mantle boundary – partitioning, demixing, and transport
轻元素在核幔边界的作用——分配、分层和传输
  • 批准号:
    521548786
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
High-resolution inelastic x-ray scattering in warm dense matter
热致密物质中的高分辨率非弹性 X 射线散射
  • 批准号:
    493108501
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

微溶剂效应对 SN2 反应动力学的影响:直接 ab initio 轨线研究
  • 批准号:
    21573052
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    66.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
有限核对关联和微观对相互作用的研究
  • 批准号:
    11075213
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CAREER: Minimize ab initio Tasks in Dynamics Simulations of Chemical Reactions with Active Machine Learning
职业:通过主动机器学习最小化化学反应动力学模拟中的从头开始任务
  • 批准号:
    2144031
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
From quantum mechanics to mesoscale science: Large scale ab-initio simulations of materials
从量子力学到介观科学:材料的大规模从头算模拟
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06114
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Understanding Spin-Transfer Torques using Ab-initio Simulations
使用从头算模拟了解自旋转移扭矩
  • 批准号:
    438494688
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
From quantum mechanics to mesoscale science: Large scale ab-initio simulations of materials
从量子力学到介观科学:材料的大规模从头算模拟
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06114
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
From quantum mechanics to mesoscale science: Large scale ab-initio simulations of materials
从量子力学到介观科学:材料的大规模从头算模拟
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06114
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Multiscale ab initio QM/MM and Machine Learning Methods for Accelerated Free Energy Simulations
用于加速自由能模拟的多尺度从头 QM/MM 和机器学习方法
  • 批准号:
    10696727
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
From quantum mechanics to mesoscale science: Large scale ab-initio simulations of materials
从量子力学到介观科学:材料的大规模从头算模拟
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06114
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Ab initio simulations for thermophysical properties of molecular HCNO mixtures
HCNO 分子混合物热物理性质的从头算模拟
  • 批准号:
    329545046
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Prediction and characterization of novel Earth-forming minerals using advanced ab initio simulations
使用先进的从头算模拟对新型地球形成矿物进行预测和表征
  • 批准号:
    1723160
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
From quantum mechanics to mesoscale science: Large scale ab-initio simulations of materials
从量子力学到介观科学:材料的大规模从头算模拟
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06114
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了