陈春彩

(闽南理工学院 大学物理教研室，福建 石狮 362700 )

过渡金属铁在第4周期第Ⅷ族，是地核的主要组成成分.因其化学性质比较活泼，能以多种同素异形体存在于自然界中.铁有多种晶体结构，常温常压下为体心立方BCC-α相结构，当温度升高到1200K时从BCC-α相过渡到面心立方结构FCC-γ相，而随着压强的增大则呈现六角密排结构HCP-ε相，低压高温下却是体心立方结构BCC-δ相等.理论和实验皆证实了以上几种晶体结构在铁的相图中能够稳定存在.但在极端高温高压条件下，铁的相图还留着一些不确定性，其高压熔化曲线还有最少2000K以上的不明区域[1].熔化是固体发生相变的一种现象，长期以来从事理论和实验研究工作的学者们对过渡金属铁的结构与相变的研究从未间断过，并得到了许多有价值的结论[1-10].卢志鹏等人用平面波赝势法研究了铁从BCC到HCP结构相变，认为铁磁性的猝灭将促使BCC结构变得不稳定而越过相变势垒向HCP结构转变[6].孙博等人用平面波赝势法研究了过渡金属铁的自旋极化总能，认为压强增加到约140 GPa时，3p电子对自旋极化总能的贡献将不能忽略[10].郑传庆等人用平面波赝势法计算过渡金属铜的自旋极化总能，通过划分不同压强下铜原子芯态和价态的关系，认为当压强增加到约139.3 GPa时，3p电子对总能的贡献将不能忽略，需将其作为价电子处理[11].

元素周期表中过渡金属铁的外层电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，最外层电子排布是3d64s2.通常情况下赝势法是把1s22s22p63s23p6当作内核……