Estudio microscópico de la aleación líquida Fe‐Ni a altas presiones y temperaturas, mediante métodos ab initio y redes neuronales

Abstract

El núcleo externo de numerosos planetas, incluida la Tierra, está compuesto, principalmente, por hierro y níquel. En particular, abundan las aleaciones líquidas de Fe-Ni en condiciones de altas presiones y temperaturas. Lógicamente, estudiar experimentalmente un sistema bajo estas presiones y temperaturas se antoja realmente complicado, por no decir imposible. Una manera de solucionarlo es mediante simulaciones atómicas del compuesto, de modo que fijando unas condiciones de presión y temperatura es posible emular las condiciones termodinámicas del núcleo terrestre. Mediante un potencial creado por redes neuronales construido a partir de principios mecánico cuánticos, se estudiarán propiedades estructurales y dinámicas de la aleación Fe0,90Ni0,10 en fase líquida a condiciones termodinámicas de presión y temperatura similares a las existentes en el interior del core líquido (outer core) de la Tierra.

The outer core of numerous planets, including Earth, is primarily composed of iron and nickel. In particular, liquid Fe-Ni alloys are abundant under conditions of high pressure and temperature. Logically, experimentally studying a system under these pressures and temperatures seems really challenging. One way to address this is through atomic simulations of the compound, where by fixing certain pressure and temperature conditions, it is possible to emulate the thermodynamic conditions of the Earth’s core. Using a potential created by neural networks built from quantum mechanical principles, structural and dynamic properties of the Fe0,90Ni0,10 alloy in the liquid phase t thermodynamic conditions similar to those of the Earth’s outer core will be studied.