氧在固体铁中的溶解度极低，即使在高压和高温下也是如此。到目前为止，还没有实验报道Fe和FeO端元之间的Fe-O化合物。我们在220-260 GPa和3，000 - 3，500 K的X射线衍射实验中观察到Fe与FeO或Fe $_2$ O $_3$ $in\ situ$的化学反应。精细的衍射图案与一系列Fe $_n$ O（n $>$ 1）化合物（例如，Fe $_{25}$ O $_{13}$和Fe $_{28}$ O $_{14}$）。与六方密堆积（hcp）结构中的$ε$ -Fe一样，Fe $_n$ O化合物的结构由分布在仅含铁层之间的仅含氧的密堆积单层组成。$Ab\ initio$计算显示了这些化合物的系统电子性质，这些化合物对地球内核的物理性质有影响。
英文摘要：
Oxygen solubility in solid iron is extremely low, even at high pressures and temperatures. Thus far, no Fe-O compounds between Fe and FeO endmembers have been reported experimentally. We observed chemical reactions of Fe with FeO or Fe$_2$O$_3$ $in\ situ$ x-ray diffraction experiments at 220-260 GPa and 3,000-3,500 K. The refined diffraction patterns are consistent with a series of Fe$_n$O (n $>$ 1) compounds (e.g., Fe$_{25}$O$_{13}$ and Fe$_{28}$O$_{14}$) identified using the adaptive genetic algorithm. Like $ε$-Fe in the hexagonal close-packed (hcp) structure, the structures of Fe$_n$O compounds consist of oxygen-only close-packed monolayers distributed between iron-only layers. $Ab\ initio$ calculations show systematic electronic properties of these compounds that have ramifications for the physical properties of Earth's inner core.
Iron under Earth's core conditions: Liquid-state thermodynamics and high-pressure melting curve
基于密度泛函理论的{ \em Ab initio}方法在投影增广波的实现下被用来计算与地核相关的高压高温下液态铁的自由能和一系列其他热力学性质。{ \em ab initio}自由能通过使用热力学积分计算从简单参考系到{ \em ab initio}系统的自由能变化而获得，热平均值通过{ \em ab initio}分子动力学模拟计算。参考系由以前工作中使用的反幂对势模型组成。将液态自由能与先前使用相同的{ \em ab initio}技术计算的六方密堆积Fe的自由能相结合，以获得熔化曲线和熔化的体积和熵。计算的熔化性能与实验测量和其他最近的{ \em从头计算}预测的比较。实验理论的比较，也提出了固体和液体Hugoniot曲线交叉的熔化线的压力，以及声速和Grüneisen参数沿Hugoniot。根据实验数据，与常用的高压/高温Fe的状态方程进行了额外的比较。
Pressure-induced thermal expansion anomalies in dhcp iron hydride associated with magnetoelastic coupling
The University of Tokyo（东京大学）；Yale University（耶鲁大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research（高压科学与技术先进研究中心）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute（日本同步辐射研究所）
Origin of phase stability in Fe with long-period stacking order as an intermediate phase in cyclic $γ$-$ε$ martensitic transformation
一类Fe-Mn-Si基合金具有面心立方fcc结构的$γ$相和六方密排（hcp）结构的$ε$相之间的可逆马氏体相变。在变形诱导的$γ$ - $ε$转化过程中，我们鉴定了一个不同于$ε$相的相。在这个新相中，电子衍射斑点位于对应于具有2 H结构的$ε$（hcp）相的$\{$ 0002 $\}$平面的1/3位置，这表明长周期堆叠顺序（LPSO）。为了理解堆叠模式和探索可能存在的LPSO相作为$γ$和$ε$相之间的中间体，铁的各种结构多型体的相稳定性使用第一性原理计算与自旋极化形式的广义梯度近似在密度泛函理论检查。我们发现，反铁磁有序的6 H $_2$结构是最稳定的候选LPSO结构中，是积极接近的$ε$相，这表明所观察到的LPSO类相采用6 H $_2$结构。此外，我们确定的相稳定性可以归因于谷深度的态密度，接近费米能级。
