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状態方程式

メイン画面のツールバーで Equation of States(状態方程式)アイコンをクリックすると、下のようなウィンドウが開きます。これは標準物質の状態方程式(EOS, Equation of State)から圧力を計算するためのツールです。

状態方程式ウィンドウ全体

高圧実験では、試料と一緒に圧力の基準となる標準物質(圧力マーカー)を入れて測定し、その標準物質の格子定数(体積)と既知の状態方程式から圧力を逆算します。本ツールはその計算を行います。

使い方

  1. ウィンドウ上部のチェックボックスから、圧力を求めたい標準物質を選択します。
  2. 選択した物質ごとに、ウィンドウ下部にその計算結果(圧力)が表示されます。
  3. 格子定数(aa0 または体積 VV0)を直接入力して計算できます。
  4. メイン画面で回折線をマウスでドラッグして動かすと、その値が即座に状態方程式の計算結果に反映されます。

結晶リストとの対応

標準物質は、結晶リストの中でピンク色の行として表示されている結晶に対応します。標準で約 10 種類の物質(金 Au、白金 Pt、NaCl-B1、NaCl-B2、ペリクレース MgO、コランダム Al2O3、アルゴン Ar、レニウム Re、モリブデン Mo、鉛 Pb など)が用意されています。

対応している標準物質

ウィンドウ上部のチェックボックスで選択できる標準物質は次の通りです。物質ごとに複数の研究者による状態方程式(出典)が用意されており、選択したものすべての結果が個別に表示されます。

標準物質 内容
Au (Gold)
Pt (Platinum) 白金
NaCl (B1) 塩化ナトリウム(B1 構造、岩塩型)
NaCl (B2) 塩化ナトリウム(B2 構造、CsCl 型)
MgO (Periclase) 酸化マグネシウム(ペリクレース)
Al2O3 (Corundum) 酸化アルミニウム(コランダム)
Ar アルゴン
Re レニウム
Mo モリブデン
Pb
hBN 六方晶窒化ホウ素

入力パラメータ

各物質の groupBox では、次の値を入力・参照します。

項目 説明
a / V 測定された格子定数、または体積。メイン画面で回折線を動かすと自動的に更新されます。
a0 / V0 常圧(基準状態)での格子定数、または体積。
Temperature 試料の温度。熱圧力を含む状態方程式(高温 EOS)で使用します。
T0 基準温度。Temperature とあわせて熱圧力の補正に使います。

温度を考慮した状態方程式

一部の出典は熱圧力(thermal pressure)を含む高温状態方程式に対応しています。TemperatureT0 を実験条件に合わせて入力することで、温度補正を加えた圧力が得られます。Sakai+(11) の Vinet/BM など、Mie-Grüneisen(-Debye) モデルを用いた式がこれにあたります。

物質ごとの出典(参考文献)

各物質の groupBox には、複数の出典による状態方程式が並んでおり、それぞれの式で計算した圧力が同時に表示されます。研究や測定条件に応じて、信頼できる出典を選んで比較できます。以下に代表的な物質の出典例を示します。

金(Gold)

金の状態方程式の出典一覧

金(Au (Gold))では、Yokoo (09)Matsui (09)Holmes (89)Jamieson (82)Fratanduono (21) などの状態方程式が利用できます。

NaCl(B1 構造)

NaCl-B1 の状態方程式の出典一覧

NaCl (B1) では、Brown (99)Sakai+Matsui (12) などの状態方程式が利用できます。

ペリクレース(Periclase, MgO)

ペリクレース MgO の状態方程式の出典一覧

MgO (Periclase) では、Tange (09) BMTange (09) VinetAizawa (06)Dewaele (00)Jackson (98) などの状態方程式が利用できます。

そのほかの物質

白金(Pt (Platinum)Fratanduono (21)Holmes (89) ほか)、NaCl (B2)Sakai (02)Ueda+(08) ほか)、コランダム(Al2O3 (Corundum)Sata (02) ほか)、ArDubrovinsky (98)Ross et al. (86)Jephcoat (98) ほか)、ReZha et al. (04) ほか)、MoZhao+(00)Huang+(16) MGD ほか)、PbSträssle+(14) ほか)も同様に、複数の出典から選択できます。

状態方程式の理論

物質の圧力・体積・温度の関係を表す式が状態方程式 \( P = P(V, T) \) であり、測定した体積 \( V \) から圧力 \( P \) を求めるのが本ツールの役割です。圧力は、基準温度での 等温圧縮項 \( P_\text{st}(V) \) と、基準温度との差による 熱圧力項 \( \Delta P_\text{th} \) の和として計算します。

\[P(V, T) = P_\text{st}(V) + \Delta P_\text{th}(V, T)\]

以下の一般式は、本フォームが各標準物質の圧力を計算する際の共通の枠組みです。各出典は、この枠組みに公表されたパラメータを当てはめるか、出典固有の式を用います(出典ごとの具体的な式・パラメータは下の 出典別の計算式 を参照)。なお、結晶ごとに EOS を設定する Crystal Information の状態方程式タブについては 回折線・結晶情報 を参照してください。

記号

記号 意味
\( V_0,\ V \) 基準状態・測定状態の単位胞体積
\( K_0 \) 基準温度・基準体積での等温体積弾性率
\( K_0' \) \( K_0 \) の圧力微分
\( K_0'' \) \( K_0 \) の圧力二階微分(BM4 で使用)
\( T_0,\ T \) 基準温度・測定温度
\( \gamma_0 \) 基準体積での Grüneisen 定数
\( \theta_0 \) 基準体積での Debye 温度
\( q \) Grüneisen 定数の体積依存性
\( n \) 化学式単位あたりの原子数
\( R \) 気体定数

等温圧縮項 \( P_\text{st}(V) \)

体積比を \( x = V_0/V \) とします。

3 次 Birch-Murnaghan 式(BM3, 既定)

\[P_\text{st} = \tfrac{3}{2}K_0\left(x^{7/3} - x^{5/3}\right)\left[1 + \tfrac{3}{4}(K_0' - 4)\left(x^{2/3} - 1\right)\right]\]

Vinet 式: \( y = (V/V_0)^{1/3} \) として

\[P_\text{st} = 3K_0\,\frac{1-y}{y^2}\,\exp\!\left[\tfrac{3}{2}(K_0' - 1)(1 - y)\right]\]

このほか、4 次 Birch-Murnaghan 式(BM4, \( K_0'' \) を含む高次項を追加)、AP2Keane 式も選択できます。

熱圧力項 \( \Delta P_\text{th}(V, T) \)

Mie-Grüneisen-Debye モデル(既定): モル体積を \( V_m \)(基準は \( V_{m0} \))として、Grüneisen 定数と Debye 温度を

\[\gamma = \gamma_0\left(\frac{V_m}{V_{m0}}\right)^{q},\qquad \theta = \theta_0\exp\!\left[\frac{\gamma_0 - \gamma}{q}\right]\]

とし、熱圧力は

\[\Delta P_\text{th} = \frac{\gamma}{V_m}\Bigl[E_\text{th}(T,\theta) - E_\text{th}(T_0,\theta)\Bigr]\]

で与えられます。ここで \( E_\text{th} \) は Debye の内部エネルギー

\[E_\text{th}(T,\theta) = 9nRT\left(\frac{T}{\theta}\right)^3\int_0^{\theta/T}\frac{t^3}{e^t - 1}\,dt\]

です。

T-dependence K0&V0 モデル: 体積弾性率と基準体積を温度の関数とし、\( K_{T0} = K_0 + (\partial K/\partial T)(T - T_0) \)、熱膨張率 \( \alpha(T) = A\times10^{-5} + B\times10^{-9}\,T + C/T^2 \) の積分から温度補正した基準体積 \( V_0(T) \) を求め、上の等温式に代入します。

各物質ごとの具体的なパラメータ値や出典の背景は、作者による解説ページにもまとめられています。

出典別の計算式

各標準物質では、出典ごとに次の 3 通りのいずれかで圧力を計算します。

  1. 一般式+公表パラメータ: 上記の BM3 / BM4 / Vinet(等温項)に Mie-Grüneisen-Debye(熱圧力)を組み合わせ、出典の公表値を当てはめる。
  2. 出典固有の閉形式: その出典に固有の式を用いる(該当箇所に式を示します)。
  3. 公表 P-V-T 表の補間: 解析式ではなく、出典が公表した圧力・体積・温度の数表を 2 段の 3 次スプライン(圧縮率方向 → 温度方向)で補間する。

以下、物質ごとに FormEOS が表示する出典と計算式を示します(パラメータは実装にハードコードされた公表値。K0 は GPa、温度は K、体積比は V/V0)。BM3/BM4/Vinet/Mie-Grüneisen-Debye の式形は前節を参照してください。

金 Au

出典 モデル 主なパラメータ
Jamieson82 P-V-T 表のスプライン補間 圧縮率 x=1−V/V0、T=200–1500 K
Anderson89 BM3 + 線形熱項 K0=166.65, K0'=5.4823, ∂K/∂T=−0.0115
Sim02 BM3 + Mie-Grüneisen-Debye K0=167, K0'=5.0;θ0=170, γ0=2.97, q=1.0, n=1
Tsuchiya03 P-V-T 表のスプライン補間 T=300–2500 K
Yokoo09 P-V-T 表のスプライン補間 T=0–3000 K
Fratanduono21 Vinet(等温) K0=170.09, K0'=5.880

Anderson89 の熱項: \(\Delta P_\text{th} = \left[0.00714 + (\partial K/\partial T)\ln(V_0/V)\right](T-300)\)

白金 Pt

出典 モデル 主なパラメータ
Jamieson82 P-V-T 表のスプライン補間 T=200–1500 K
Holmes89 Vinet(等温項)+ 線形熱項 K0=266, K0'=5.81, αT=0.261
Matsui09 Vinet + Mie-Grüneisen-Debye + 電子熱圧 Pel K0=273, K0'=5.20;θ0=230, γ0=2.70, q=1.10
Yokoo09 P-V-T 表のスプライン補間 T=0–3000 K
Fratanduono21 Vinet(等温) K0=259.7, K0'=5.839

Holmes89 の熱項: \(\Delta P_\text{th} = \alpha_T K_0 (T-300)/10000\)。Matsui09 の電子熱圧 \(P_\text{el}\) は温度の 3 次多項式(基準 300 K で約 0.04 GPa)。

アルゴン Ar

出典 モデル 主なパラメータ
Ross86 P-V 表のスプライン補間(273 K 等温) モル体積 [cm³/mol] を内挿
Jephcoat98 BM3 + Mie-Grüneisen-Debye K0=3.03, K0'=7.24;θ0=93.3, γ0=0.5, T0=4 K

Jephcoat98 は γ を体積に線形依存させます: \(\gamma = \gamma_0 + \gamma_1 (V/V_0)\)(γ1=2.20、θ は θ0 固定)。

酸化マグネシウム MgO

出典 モデル 主なパラメータ
Jackson98 BM3 + Mie-Grüneisen-Debye K0=162.5, K0'=4.13;θ0=673, γ0=1.41, q=1.3, n=2
Dewaele00 BM3 + Mie-Grüneisen-Debye K0=161, K0'=3.94;θ0=800, γ0=1.45, q=0.8, n=2
Aizawa06 BM3 + Mie-Grüneisen-Debye K0=160, K0'=4.15;θ0=773, γ0=1.41, q=0.7, n=2
Tange09 Vinet Vinet + Tange 熱項 K0=160.63, K0'=4.367;θ0=761, γ0=1.442, a=0.138, b=5.4
Tange09 BM BM3 + Tange 熱項 K0=160.64, K0'=4.221;θ0=761, γ0=1.431, a=0.29, b=3.5

Tange 熱項は γ の体積依存を \(\gamma=\gamma_0\left[1+a\left((V/V_0)^{b}-1\right)\right]\) とし、Debye 内部エネルギーを θ/T の多項式で近似します。

塩化ナトリウム NaCl(B2 構造)

出典 モデル 主なパラメータ
Sata02(Pt 基準) Decker/Sata 型閉形式 Pr=31.14, Kr=143.5, V0=27.17 ų
Sata02(MgO 基準) Decker/Sata 型閉形式 Pr=32.15, Kr=141.0, V0=27.17 ų
Ueda08 Vinet + 線形熱項 K0=28.45, K0'=5.16;熱項 0.00468(T−300)
Sakai11 BM BM3(等温) K0=47.00, K0'=4.10, V0=37.73 ų
Sakai11 Vinet Vinet(等温) K0=40.40, K0'=5.04, V0=37.73 ų

Sata 型: \(P = P_r (V/V_0)^{-2/3}\exp\!\left[-(3K_r/P_r-2)\left((V/V_0)^{1/3}-1\right)\right]\)

塩化ナトリウム NaCl(B1 構造)

出典 モデル 主なパラメータ
Brown99 P-V-T 表のスプライン補間 T=300–1200 K
Matsui12 BM4 + Mie-Grüneisen-Debye K0=23.7, K0'=5.14, K0''=−0.392;θ0=279, γ0=1.56, q=0.96, n=2
Skelton84 P-V-T 表のスプライン補間(線歪 1−a/a0) T=0–298 K

コランダム Al2O3

出典 モデル 主なパラメータ
Dubrovinsky98 BM3(K0・V0 を温度補正) K0=258, K0'=4.88, ∂K/∂T=−0.020;熱膨張 a=2.6e−5, b=1.81e−9, c=−0.67

\(K_T=258+(\partial K/\partial T)(T-300)\) と、熱膨張で補正した \(V_0(T)=V_0\exp\!\left[a(T-T_0)+\tfrac{b}{2}(T^2-T_0^2)-c(1/T-1/T_0)\right]\) を用いて BM3 を評価します。

レニウム Re

出典 モデル 主なパラメータ
Zha04 P-V-T 表のスプライン補間 x=1−V/V0=0–0.20、T=300–3000 K
Anz Vinet(等温) K0=352.6, K0'=4.56, V0=29.467 ų
Sakai Vinet(等温) K0=358, K0'=4.8, V0=29.47 ų
Dub BM4(等温) K0=342, K0'=6.15, K0''=−0.029, V0=29.46 ų

モリブデン Mo

出典 モデル 主なパラメータ
Huang16 BM3 + Mie-Grüneisen-Debye K0=255, K0'=4.25;θ0=470, γ0=2.01, q=0.6, n=1, z=2
Zhao00 BM4 + 熱膨張補正(T-dependence) K0=268, K0'=3.81, K0''=−0.0141, ∂K/∂T=−0.0213;熱膨張 A=1.31e−5, B=11.2e−9

Zhao00 は \(K_{T0}=K_0+(\partial K/\partial T)(T-T_0)\) と熱膨張で補正した \(V_0(T)\) を用いて BM4 を評価します。

鉛 Pb

出典 モデル 主なパラメータ
Strassle14 Vinet(K0・K0'・a0 を温度補間) B(T), B'(T), a0(T) を実測表から線形補間(B/B' は 0–300 K、a0 は 0–310 K)

関連ページ

  • 結晶の登録やリスト表示については プロファイル情報 などの関連ページを参照してください。

スプライン補間に用いる P–V–T テーブル

出典別の計算式 のうち、解析的な数式を持たず、公表された P–V–T 数表をスプライン補間 して圧力を求める出典を以下にまとめます。これらの数表は外部解説ページ(yseto.net)には収録されていないため、実装が用いている元データをそのまま掲載します(出典: EOS.cs / FormEOS.cs)。

補間の手順: まず各温度の列ごとに、圧縮率 \( x \)(多くは \( x = 1 - V/V_0 \)、Skelton のみ線歪 \( x = 1 - a/a_0 \))方向の 3 次スプラインを作成し、目的の \( x \) で各温度の圧力を求めます。次にそれらを温度 \( T \) 方向にもう一度 3 次スプライン補間し、目的温度の圧力を得ます(2 段スプライン)。表中の空欄は元データに値が無く、補間に使用されないことを表します。特記なき圧力の単位は GPa です。

金 Au — Jamieson (1982)
x = 1−V/V₀ 200 K 300 K 400 K 500 K 600 K 700 K 800 K 900 K 1000 K 1100 K 1200 K 1300 K 1400 K 1500 K
-0.01 -2.28 -1.52 -0.75 0.02 0.79 1.56 2.33 3.11 3.88 4.66 5.43 6.2 6.98 7.75
-0.005 -1.51 -0.75 0.02 0.79 1.56 2.33 3.1 3.88 4.65 5.42 6.2 6.97 7.75 8.52
0 -0.7 0.05 0.82 1.59 2.36 3.13 3.9 4.68 5.45 6.23 7 7.77 8.55 9.32
0.005 0.13 0.89 1.65 2.42 3.19 3.96 4.74 5.51 6.28 7.06 7.83 8.61 9.38 10.16
0.01 1 1.75 2.52 3.29 4.06 4.83 5.6 6.38 7.15 7.92 8.7 9.47 10.25 11.02
0.015 1.9 2.65 3.42 4.19 4.96 5.73 6.5 7.27 8.05 8.82 9.6 10.37 11.14 11.92
0.02 2.83 3.59 4.35 5.12 5.89 6.66 7.44 8.21 8.98 9.76 10.53 11.3 12.08 12.85
0.025 3.8 4.56 5.32 6.09 6.86 7.63 8.4 9.18 9.95 10.72 11.5 12.27 13.05 13.82
0.03 4.81 5.56 6.33 7.09 7.86 8.64 9.41 10.18 10.96 11.73 12.5 13.28 14.05 14.83
0.035 5.85 6.61 7.37 8.14 8.91 9.68 10.45 11.22 12 12.77 13.54 14.32 15.09 15.87
0.04 6.94 7.69 8.45 9.22 9.99 10.76 11.53 12.3 13.08 13.85 14.62 15.4 16.17 16.95
0.045 8.06 8.81 9.57 10.34 11.11 11.88 12.65 13.42 14.2 14.97 15.74 16.52 17.29 18.07
0.05 9.22 9.97 10.73 11.5 12.27 13.04 13.81 14.58 15.36 16.13 16.9 17.68 18.45 19.23
0.055 10.42 11.17 11.93 12.7 13.47 14.24 15.01 15.78 16.56 17.33 18.1 18.88 19.65 20.43
0.06 11.66 12.41 13.17 13.94 14.71 15.48 16.25 17.02 17.8 18.57 19.34 20.12 20.89 21.67
0.065 12.95 13.7 14.46 15.22 15.99 16.76 17.54 18.31 19.08 19.86 20.63 21.4 22.18 22.95
0.07 14.28 15.03 15.79 16.55 17.32 18.09 18.86 19.64 20.41 21.18 21.96 22.73 23.5 24.28
0.075 15.65 16.4 17.16 17.93 18.69 19.47 20.24 21.01 21.78 22.56 23.33 24.1 24.88 25.65
0.08 17.07 17.82 18.58 19.34 20.11 20.88 21.66 22.43 23.2 23.97 24.75 25.52 26.29 27.07
0.085 18.54 19.28 20.04 20.81 21.58 22.35 23.12 23.89 24.66 25.44 26.21 26.98 27.76 28.53
0.09 20.05 20.8 21.56 22.32 23.09 23.86 24.63 25.4 26.17 26.95 27.72 28.5 29.27 30.04
0.095 21.61 22.36 23.11 23.88 24.65 25.42 26.19 26.96 27.73 28.51 29.28 30.05 30.83 31.6
0.1 23.22 23.96 24.72 25.49 26.25 27.02 27.8 28.57 29.34 30.11 30.89 31.66 32.43 33.21
0.105 24.88 25.62 26.38 27.14 27.91 28.68 29.45 30.22 31 31.77 32.54 33.32 34.09 34.86
0.11 26.59 27.33 28.09 28.85 29.62 30.39 31.16 31.93 32.7 33.47 34.25 35.02 35.79 36.57
0.115 28.35 29.09 29.84 30.61 31.37 32.14 32.91 33.69 34.46 35.23 36 36.78 37.55 38.32
0.12 30.18 30.92 31.67 32.43 33.2 33.97 34.74 35.51 36.28 37.06 37.83 38.6 39.38 40.15
0.125 32.01 32.74 33.5 34.26 35.02 35.79 36.56 37.34 38.11 38.88 39.65 40.43 41.2 41.97
0.13 33.89 34.62 35.37 36.14 36.9 37.67 38.44 39.21 39.99 40.76 41.53 42.3 43.08 43.85
0.135 35.82 36.56 37.31 38.07 38.84 39.61 40.38 41.15 41.92 42.69 43.46 44.24 45.01 45.78
0.14 37.82 38.55 39.3 40.06 40.83 41.6 42.37 43.14 43.91 44.68 45.45 46.23 47 47.77
0.145 39.87 40.6 41.35 42.11 42.88 43.65 44.42 45.19 45.96 46.73 47.5 48.28 49.05 49.82
0.15 41.98 42.71 43.46 44.22 44.99 45.76 46.53 47.3 48.07 48.84 49.61 50.39 51.16 51.93
0.155 44.16 44.89 45.64 46.4 47.16 47.93 48.7 49.47 50.24 51.01 51.79 52.56 53.33 54.11
0.16 46.4 47.13 47.88 48.63 49.4 50.17 50.94 51.71 52.48 53.25 54.02 54.8 55.57 56.34
0.165 48.71 49.43 50.18 50.94 51.7 52.47 53.24 54.01 54.78 55.55 56.33 57.1 57.87 58.64
0.17 51.08 51.8 52.55 53.31 54.07 54.84 55.61 56.38 57.15 57.92 58.7 59.47 60.24 61.02
0.175 53.53 54.25 54.99 55.75 56.52 57.28 58.05 58.82 59.59 60.36 61.14 61.91 62.68 63.46
0.18 56.04 56.76 57.51 58.27 59.03 59.8 60.56 61.33 62.11 62.88 63.65 64.42 65.19 65.97
0.185 58.64 59.35 60.1 60.85 61.62 62.38 63.15 63.92 64.69 65.46 66.24 67.01 67.78 68.55
0.19 61.3 62.02 62.76 63.52 64.28 65.05 65.82 66.59 67.36 68.13 68.9 69.67 70.44 71.22
0.195 64.05 64.76 65.51 66.26 67.02 67.79 68.56 69.33 70.1 70.87 71.64 72.41 73.19 73.96
0.2 66.88 67.59 68.33 69.09 69.85 70.61 71.38 72.15 72.92 73.69 74.46 75.24 76.01 76.78
0.205 69.79 70.5 71.24 71.99 72.76 73.52 74.29 75.06 75.83 76.6 77.37 78.14 78.92 79.69
0.21 72.79 73.49 74.23 74.99 75.75 76.51 77.28 78.05 78.82 79.59 80.36 81.14 81.91 82.68
0.215 75.87 76.58 77.32 78.07 78.83 79.6 80.36 81.13 81.9 82.67 83.44 84.22 84.99 85.76
0.22 79.05 79.76 80.49 81.25 82.01 82.77 83.54 84.3 85.07 85.85 86.62 87.39 88.16 88.93
0.225 82.32 83.03 83.76 84.51 85.27 86.04 86.8 87.57 88.34 89.11 89.88 90.66 91.43 92.2
金 Au — Tsuchiya (2003)
x = 1−V/V₀ 300 K 500 K 1000 K 1500 K 2000 K 2500 K
0 0 1.52 5.35 9.19 13.04 16.88
0.02 3.55 5.04 8.78 12.54 16.29 20.05
0.04 7.68 9.13 12.79 16.45 20.12 23.79
0.06 12.42 13.83 17.4 20.98 24.56 28.14
0.08 17.86 19.23 22.71 26.2 29.7 33.19
0.1 24.12 25.46 28.85 32.25 35.66 39.07
0.12 31.3 32.6 35.9 39.22 42.54 45.86
0.14 39.52 40.78 43.99 47.22 50.45 53.68
0.16 48.94 50.17 53.29 56.43 59.58 62.72
0.18 59.76 60.95 63.98 67.03 70.09 73.15
0.2 72.11 73.26 76.21 79.18 82.14 85.11
0.22 86.36 87.48 90.34 93.22 96.1 98.98
0.24 102.65 103.73 106.5 109.29 112.08 114.88
0.26 121.38 122.42 125.1 127.8 130.51 133.21
0.28 142.98 143.99 146.58 149.19 151.81 154.43
0.3 167.77 168.74 171.24 173.77 176.3 178.83
0.32 196.48 197.41 199.83 202.26 204.7 207.15
0.34 229.56 230.45 232.78 235.13 237.49 239.84
金 Au — Yokoo et al. (2009)
x = 1−V/V₀ 0 K 300 K 500 K 1000 K 1500 K 2000 K 2500 K 3000 K
0 -1.73 0 1.42 4.99 8.58 12.18
0.02 1.92 3.59 4.98 8.49 12.02 15.56
0.04 6.08 7.7 9.07 12.53 16 19.48 22.99
0.06 10.83 12.41 13.76 17.16 20.59 24.02 27.47
0.08 16.26 17.8 19.13 22.49 25.87 29.26 32.67 36.1
0.1 22.46 23.96 25.27 28.59 31.93 35.29 38.66 42.06
0.12 29.55 31.01 32.3 35.59 38.91 42.23 45.58 48.94
0.14 37.65 39.07 40.36 43.62 46.91 50.21 53.53 56.87
0.16 46.93 48.31 49.59 52.83 56.1 59.39 62.69 66.01
0.18 57.55 58.9 60.17 63.4 66.66 69.93 73.22 76.53
0.2 69.73 71.05 72.31 75.54 78.79 82.06 85.34 88.65
0.22 83.71 85.01 86.27 89.49 92.74 96.01 99.3 102.61
0.24 99.8 101.07 102.33 105.56 108.82 112.1 115.39 118.71
0.26 118.34 119.58 120.84 124.08 127.36 130.65 133.96 137.3
0.28 139.75 140.96 142.23 145.49 148.78 152.1 155.43 158.79
0.3 164.52 165.71 166.98 170.26 173.59 176.93 180.3 183.68
0.32 193.25 194.42 195.7 199.01 202.37 205.75 209.16 212.58
0.34 226.67 227.82 229.1 232.46 235.86 239.29 242.74 246.2
0.36 265.66 266.78 268.08 271.48 274.93 278.41 281.91 285.44
0.38 311.29 312.39 313.7 317.15 320.66 324.2 327.77 331.35
0.4 364.87 365.95 367.27 370.78 374.37 377.98 381.61 385.26
白金 Pt — Jamieson (1982)
x = 1−V/V₀ 200 K 300 K 400 K 500 K 600 K 700 K 800 K 900 K 1000 K 1100 K 1200 K 1300 K 1400 K 1500 K
-0.01 -3.2 -2.56 -1.92 -1.26 -0.61 0.04 0.7 1.36 2.01 2.67 3.33 3.98 4.64 5.3
-0.005 -1.92 -1.28 -0.63 0.02 0.67 1.33 1.98 2.64 3.3 3.95 4.61 5.27 5.92 6.58
0 -0.59 0.05 0.69 1.34 2 2.65 3.31 3.96 4.62 5.28 5.93 6.59 7.25 7.91
0.005 0.78 1.41 2.06 2.71 3.37 4.02 4.68 5.33 5.99 6.65 7.3 7.96 8.62 9.27
0.01 2.19 2.83 3.47 4.12 4.78 5.43 6.09 6.74 7.4 8.06 8.72 9.37 10.03 10.69
0.015 3.65 4.29 4.93 5.58 6.24 6.89 7.55 8.2 8.86 9.52 10.17 10.83 11.49 12.15
0.02 5.16 5.79 6.44 7.09 7.74 8.4 9.05 9.71 10.36 11.02 11.68 12.34 12.99 13.65
0.025 6.71 7.35 7.99 8.64 9.3 9.95 10.61 11.26 11.92 12.58 13.23 13.89 14.55 15.2
0.03 8.32 8.95 9.6 10.25 10.9 11.55 12.21 12.87 13.52 14.18 14.84 15.49 16.15 16.81
0.035 9.97 10.61 11.25 11.9 12.56 13.21 13.87 14.52 15.18 15.83 16.49 17.15 17.81 18.46
0.04 11.68 12.32 12.96 13.61 14.26 14.92 15.57 16.23 16.89 17.54 18.2 18.86 19.51 20.17
0.045 13.45 14.08 14.73 15.38 16.03 16.68 17.34 17.99 18.65 19.31 19.96 20.62 21.28 21.93
0.05 15.27 15.9 16.55 17.2 17.85 18.5 19.16 19.81 20.47 21.13 21.78 22.44 23.1 23.75
0.055 17.15 17.78 18.43 19.07 19.73 20.38 21.04 21.69 22.35 23 23.66 24.32 24.98 25.63
0.06 19.09 19.72 20.36 21.01 21.67 22.32 22.97 23.63 24.29 24.94 25.6 26.26 26.91 27.57
0.065 21.09 21.72 22.37 23.01 23.67 24.32 24.98 25.63 26.29 26.94 27.6 28.26 28.91 29.57
0.07 23.16 23.79 24.43 25.08 25.73 26.39 27.04 27.7 28.35 29.01 29.67 30.32 30.98 31.64
0.075 25.29 25.92 26.56 27.21 27.86 28.52 29.17 29.83 30.48 31.14 31.8 32.45 33.11 33.77
0.08 27.49 28.12 28.76 29.41 30.06 30.72 31.37 32.03 32.68 33.34 34 34.65 35.31 35.97
0.085 29.77 30.39 31.03 31.68 32.33 32.99 33.64 34.3 34.95 35.61 36.27 36.92 37.58 38.24
0.09 32.11 32.74 33.38 34.03 34.68 35.33 35.98 36.64 37.3 37.95 38.61 39.27 39.92 40.58
0.095 34.53 35.16 35.8 36.44 37.1 37.75 38.4 39.06 39.71 40.37 41.03 41.68 42.34 43
0.1 37.03 37.65 38.29 38.94 39.59 40.25 40.9 41.55 42.21 42.87 43.52 44.18 44.84 45.49
0.105 39.61 40.23 40.87 41.52 42.17 42.82 43.48 44.13 44.79 45.44 46.1 46.76 47.41 48.07
0.11 42.27 42.89 43.53 44.18 44.83 45.48 46.14 46.79 47.45 48.1 48.76 49.42 50.07 50.73
0.115 45.02 45.64 46.28 46.93 47.58 48.23 48.88 49.54 50.19 50.85 51.51 52.16 52.82 53.48
0.12 47.85 48.48 49.11 49.76 50.41 51.06 51.72 52.37 53.03 53.68 54.34 55 55.65 56.31
0.125 50.78 51.4 52.04 52.69 53.34 53.99 54.64 55.3 55.95 56.61 57.27 57.92 58.58 59.24
0.13 53.81 54.43 55.07 55.71 56.36 57.01 57.67 58.32 58.98 59.63 60.29 60.95 61.6 62.26
0.135 56.93 57.55 58.19 58.83 59.48 60.13 60.79 61.44 62.1 62.75 63.41 64.07 64.72 65.38
0.14 60.16 60.77 61.41 62.06 62.71 63.36 64.01 64.67 65.32 65.98 66.63 67.29 67.95 68.6
0.145 63.49 64.1 64.74 65.39 66.04 66.69 67.34 68 68.65 69.31 69.96 70.62 71.28 71.93
0.15 66.93 67.54 68.18 68.83 69.47 70.13 70.78 71.43 72.09 72.74 73.4 74.06 74.71 75.37
0.155 70.48 71.1 71.73 72.38 73.03 73.68 74.33 74.99 75.64 76.3 76.95 77.61 78.27 78.92
0.16 74.16 74.77 75.4 76.05 76.7 77.35 78 78.66 79.31 79.97 80.62 81.28 81.94 82.59
0.165 77.95 78.56 79.2 79.84 80.49 81.14 81.79 82.45 83.1 83.76 84.41 85.07 85.73 86.38
0.17 81.87 82.48 83.12 83.76 84.41 85.06 85.71 86.37 87.02 87.68 88.33 88.99 89.65 90.3
0.175 85.93 86.54 87.17 87.81 88.46 89.11 89.76 90.42 91.07 91.73 92.38 93.04 93.7 94.35
0.18 90.11 90.72 91.36 92 92.65 93.3 93.95 94.6 95.26 95.91 96.57 97.23 97.88 98.54
白金 Pt — Yokoo et al. (2009)
x = 1−V/V₀ 0 K 300 K 500 K 1000 K 1500 K 2000 K 2500 K 3000 K
0 -1.76 0 1.52 5.37 9.25 13.15 17.09 21.06
0.02 4.18 5.89 7.38 11.16 14.97 18.81 22.67 26.57
0.04 10.9 12.55 14.02 17.74 21.49 25.27 29.07 32.92
0.06 18.48 20.09 21.53 25.2 28.91 32.63 36.39 40.18
0.08 27.06 28.62 30.04 33.67 37.33 41.02 44.73 48.48
0.1 36.76 38.28 39.68 43.28 46.9 50.56 54.24 57.96
0.12 47.73 49.21 50.61 54.18 57.78 61.4 65.06 68.76
0.14 60.16 61.61 63 66.54 70.13 73.74 77.38 81.06
0.16 74.26 75.68 77.06 80.59 84.17 87.77 91.41 95.08
0.18 90.28 91.66 93.04 96.57 100.14 103.74 107.38 111.05
0.2 108.48 109.85 111.22 114.75 118.33 121.94 125.58 129.26
0.22 129.22 130.56 131.93 135.48 139.07 142.7 146.35 150.05
0.24 152.88 154.2 155.57 159.14 162.75 166.4 170.08 173.8
0.26 179.94 181.23 182.61 186.2 189.84 193.52 197.24 200.98
0.28 210.93 212.2 213.59 217.21 220.9 224.61 228.37 232.15
0.3 246.53 247.77 249.17 252.83 256.56 260.33 264.13 267.97
0.32 287.51 288.74 290.14 293.85 297.64 301.46 305.32 309.21
0.34 334.83 336.03 337.45 341.21 345.06 348.95 352.87 356.83
0.36 389.62 390.8 392.23 396.06 399.98 403.94 407.94 411.97
0.38 453.28 454.44 455.89 459.79 463.78 467.83 471.9 476.02
0.4 527.51 528.64 530.11 534.08 538.17 542.3 546.47 550.69
NaCl (B1) — Brown (1999)
x = 1−V/V₀ 300 K 400 K 500 K 600 K 700 K 800 K 900 K 1000 K 1100 K 1200 K
0.3197 23.68 23.91 24.15 24.4 24.64 24.89 25.14 25.39 25.64 25.9
0.3147 22.88 23.11 23.36 23.6 23.85 24.1 24.35 24.6 24.85 25.11
0.31 22.1 22.34 22.58 22.83 23.08 23.33 23.58 23.83 24.09 24.34
0.305 21.35 21.59 21.83 22.08 22.33 22.58 22.83 23.08 23.34 23.59
0.3002 20.62 20.85 21.1 21.35 21.6 21.85 22.1 22.36 22.61 22.87
0.2952 19.9 20.14 20.39 20.64 20.89 21.14 21.39 21.65 21.9 22.16
0.2903 19.21 19.45 19.69 19.94 20.2 20.45 20.7 20.96 21.22 21.47
0.2855 18.53 18.77 19.02 19.27 19.52 19.78 20.03 20.29 20.55 20.8
0.2805 17.87 18.12 18.37 18.62 18.87 19.13 19.38 19.64 19.9 20.16
0.2755 17.24 17.48 17.73 17.98 18.24 18.49 18.75 19.01 19.27 19.53
0.2708 16.62 16.86 17.11 17.36 17.62 17.88 18.14 18.39 18.65 18.91
0.2658 16.01 16.26 16.51 16.76 17.02 17.28 17.54 17.8 18.06 18.32
0.261 15.43 15.67 15.93 16.18 16.44 16.7 16.96 17.22 17.48 17.74
0.2561 14.86 15.11 15.36 15.62 15.87 16.13 16.39 16.66 16.92 17.18
0.2511 14.31 14.55 14.81 15.07 15.33 15.59 15.85 16.11 16.37 16.63
0.2463 13.77 14.02 14.27 14.53 14.79 15.05 15.32 15.58 15.84 16.1
0.2413 13.25 13.5 13.75 14.01 14.27 14.54 14.8 15.06 15.33 15.59
0.2364 12.74 12.99 13.25 13.51 13.77 14.03 14.3 14.56 14.83 15.09
0.2316 12.25 12.5 12.76 13.02 13.28 13.55 13.81 14.08 14.34 14.61
0.2266 11.78 12.03 12.29 12.55 12.81 13.07 13.34 13.61 13.87 14.14
0.2219 11.31 11.56 11.82 12.09 12.35 12.62 12.88 13.15 13.42 13.68
0.2169 10.86 11.12 11.38 11.64 11.9 12.17 12.44 12.71 12.97 13.24
0.2119 10.43 10.68 10.94 11.21 11.47 11.74 12.01 12.27 12.54 12.81
0.2071 10 10.26 10.52 10.78 11.05 11.32 11.59 11.86 12.13 12.4
0.2022 9.59 9.85 10.11 10.38 10.64 10.91 11.18 11.45 11.72 11.99
0.1972 9.19 9.45 9.71 9.98 10.25 10.52 10.79 11.06 11.33 11.6
0.1924 8.81 9.06 9.33 9.6 9.86 10.13 10.41 10.68 10.95 11.22
0.1874 8.43 8.69 8.95 9.22 9.49 9.76 10.03 10.31 10.58 10.85
0.1827 8.06 8.32 8.59 8.86 9.13 9.4 9.67 9.95 10.22 10.49
0.1777 7.71 7.97 8.24 8.51 8.78 9.05 9.33 9.6 9.87 10.15
0.1727 7.37 7.63 7.9 8.17 8.44 8.71 8.99 9.26 9.54 9.81
0.168 7.03 7.3 7.56 7.84 8.11 8.38 8.66 8.93 9.21 9.48
0.163 6.71 6.97 7.24 7.51 7.79 8.06 8.34 8.61 8.89 9.17
0.1582 6.39 6.66 6.93 7.2 7.48 7.75 8.03 8.31 8.58 8.86
0.1532 6.09 6.35 6.63 6.9 7.17 7.45 7.73 8.01 8.28 8.56
0.1483 5.79 6.06 6.33 6.61 6.88 7.16 7.44 7.72 7.99 8.27
0.1435 5.5 5.77 6.04 6.32 6.6 6.88 7.15 7.43 7.71 7.99
0.1336 4.95 5.22 5.5 5.78 6.06 6.33 6.62 6.9 7.18 7.46
0.1238 4.44 4.71 4.99 5.26 5.55 5.83 6.11 6.39 6.67 6.96
0.1141 3.95 4.22 4.5 4.78 5.07 5.35 5.63 5.92 6.2 6.49
0.1043 3.49 3.77 4.05 4.33 4.62 4.9 5.19 5.47 5.76 6.04
0.0944 3.07 3.34 3.62 3.91 4.19 4.48 4.77 5.05 5.34 5.63
0.0846 2.66 2.94 3.22 3.51 3.8 4.08 4.37 4.66 4.95 5.24
0.0749 2.28 2.56 2.85 3.13 3.42 3.71 4 4.29 4.58 4.87
0.0652 1.92 2.2 2.49 2.78 3.07 3.36 3.65 3.94 4.23 4.52
0.0554 1.58 1.86 2.15 2.44 2.73 3.02 3.31 3.6 3.89 4.19
0.0407 1.1 1.39 1.68 1.97 2.26 2.55 2.84 3.13 3.43 3.72
0.026 0.67 0.95 1.24 1.53 1.82 2.12 2.41 2.7 3 3.29
0.0113 0.27 0.56 0.85 1.14 1.43 1.72 2.01 2.31 2.6 2.9
0.0015 0.03 0.32 0.6 0.89 1.19 1.48 1.77 2.06 2.36 2.65
0 0
-0.0035 -0.09 0.2 0.49 0.78 1.07 1.36 1.65 1.95 2.24 2.53
-0.0132 -0.02 0.27 0.56 0.85 1.14 1.43 1.72 2.01 2.31
-0.0229 0.06 0.35 0.64 0.93 1.22 1.51 1.8 2.09
-0.0329 -0.13 0.15 0.44 0.73 1.02 1.31 1.6 1.89
-0.0426 -0.03 0.25 0.54 0.83 1.11 1.4 1.69
-0.0524 0.08 0.36 0.65 0.93 1.22 1.5
-0.0671 -0.16 0.12 0.4 0.68 0.96 1.25
-0.0818 -0.1 0.17 0.45 0.73 1.01
-0.1013 -0.09 0.18 0.46 0.73
-0.121 -0.05 0.22 0.48
-0.1405 0.01 0.27
-0.1602 -0.18 0.08
-0.1699 -0.01
NaCl (B1) — Skelton et al. (1984)
x = 1−a/a₀ 0 K 40 K 60 K 80 K 100 K 120 K 140 K 160 K 200 K 250 K 298 K
0 0
0.002 0.009 0.144
0.004 0.022 0.16 0.294
0.006 0.023 0.072 0.175 0.313 0.447
0.008 0.012 0.016 0.032 0.06 0.096 0.137 0.183 0.231 0.334 0.472 0.606
0.01 0.178 0.183 0.198 0.225 0.262 0.302 0.348 0.396 0.499 0.636 0.77
0.012 0.349 0.353 0.368 0.395 0.431 0.471 0.516 0.564 0.667 0.804 0.938
0.016 0.707 0.71 0.725 0.751 0.786 0.825 0.871 0.918 1.02 1.157 1.291
0.02 1.087 1.091 1.104 1.13 1.164 1.203 1.248 1.295 1.397 1.533 1.667
0.024 1.49 1.493 1.506 1.531 1.565 1.603 1.647 1.695 1.796 1.931 2.065
0.028 1.919 1.921 1.933 1.957 1.99 2.028 2.072 2.119 2.219 2.355 2.488
0.032 2.373 2.375 2.386 2.409 2.442 2.479 2.522 2.569 2.669 2.804 2.937
0.036 2.854 2.855 2.866 2.889 2.92 2.957 3 3.046 3.145 3.28 3.413
0.04 3.364 3.365 3.376 3.397 3.427 3.464 3.506 3.552 3.651 3.785 3.918
0.044 3.904 3.905 3.915 3.935 3.965 4.001 4.043 4.088 4.187 4.321 4.453
0.048 4.476 4.477 4.486 4.506 4.535 4.57 4.612 4.657 4.755 4.888 5.02
0.052 5.081 5.082 5.09 5.109 5.138 5.172 5.214 5.258 5.355 5.488 5.62
0.056 5.721 5.722 5.73 5.748 5.776 5.81 5.85 5.895 5.991 6.124 6.255
0.06 6.4 6.399 6.407 6.424 6.451 6.485 6.525 6.569 6.665 6.797 6.928
0.064 7.117 7.117 7.124 7.14 7.166 7.199 7.239 7.282 7.378 7.509 7.64
0.068 7.875 7.875 7.881 7.897 7.923 7.955 7.994 8.037 8.132 8.263 8.393
0.072 8.677 8.676 8.682 8.697 8.722 8.753 8.792 8.835 8.929 9.059 9.189
0.076 9.524 9.523 9.528 9.543 9.567 9.598 9.636 9.678 9.771 9.901 10.031
0.08 10.419 10.418 10.423 10.437 10.46 10.49 10.528 10.57 10.662 10.792 10.921
0.084 11.365 11.363 11.368 11.381 11.403 11.433 11.47 11.511 11.603 11.732 11.861
0.088 12.364 12.362 12.366 12.379 12.4 12.43 12.466 12.507 12.598 12.726 12.855
0.092 13.421 13.418 13.422 13.434 13.455 13.483 13.52 13.56 13.65 13.778 13.906
0.096 14.535 14.533 14.536 14.547 14.567 14.595 14.631 14.671 14.76 14.887 15.015
0.1 15.713 15.71 15.713 15.723 15.742 15.77 15.805 15.844 15.933 16.06 16.187
0.104 16.956 16.953 16.956 16.965 16.984 17.011 17.045 17.084 17.173 17.298 17.425
0.108 18.268 18.264 18.266 18.275 18.293 18.32 18.354 18.392 18.48 18.604 18.731
0.112 19.653 19.65 19.651 19.66 19.677 19.703 19.736 19.774 19.861 19.985 20.111
0.116 21.115 21.111 21.112 21.12 21.136 21.162 21.195 21.232 21.318 21.441 21.567
0.12 22.658 22.654 22.655 22.662 22.678 22.703 22.735 22.772 22.857 22.98 23.105
0.124 24.286 24.281 24.282 24.289 24.304 24.328 24.36 24.396 24.48 24.602 24.727
0.126 25.134 25.129 25.13 25.136 25.15 25.174 25.206 25.242 25.326 25.448 25.572
0.128 26.003 25.999 25.999 26.005 26.019 26.043 26.074 26.11 26.194 26.315 26.439
0.13 26.898 26.893 26.894 26.899 26.913 26.936 26.968 27.003 27.086 27.207 27.331
0.132 27.816 27.811 27.811 27.816 27.83 27.853 27.884 27.919 28.002 28.122 28.246
0.134 28.76 28.755 28.755 28.759 28.773 28.796 28.826 28.861 28.944 29.064 29.187
0.136 29.729 29.723 29.723 29.728 29.741 29.763 29.793 29.828 29.91 30.03 30.153
0.138 30.723 30.718 30.718 30.722 30.735 30.757 30.787 30.821 30.903 31.022 31.145
レニウム Re — Zha et al. (2004)
x = 1−V/V₀ 300 K 500 K 1000 K 1500 K 2000 K 2500 K 3000 K
0 0 1.31 4.81 8.54 12.42 16.34 20.26
0.01 3.7 5.02 8.53 12.25 16.09 19.98 23.86
0.02 7.61 8.94 12.46 16.16 19.97 23.82 27.67
0.03 11.74 13.07 16.6 20.29 24.07 27.88 31.69
0.04 16.11 17.45 20.98 24.64 28.39 32.16 35.93
0.05 20.73 22.07 25.61 29.24 32.96 36.68 40.41
0.06 25.61 26.95 30.49 34.1 37.78 41.46 45.14
0.07 30.77 32.11 35.65 39.23 42.87 46.5 50.14
0.08 36.23 37.57 41.11 44.64 48.24 51.83 55.42
0.09 42 43.35 46.87 50.37 53.93 57.47 61
0.1 48.11 49.46 52.96 56.42 59.93 63.42 66.91
0.11 54.58 55.92 59.41 62.82 66.28 69.72 73.15
0.12 61.43 62.76 66.23 69.58 73 76.39 79.76
0.13 68.68 70 73.44 76.74 80.11 83.44 86.75
0.14 76.36 77.68 81.07 84.32 87.63 90.9 94.16
0.15 84.49 85.8 89.16 92.33 95.59 98.81 102
0.16 93.12 94.41 97.72 100.82 104.02 107.18 110.31
0.17 102.27 103.54 106.79 109.82 112.96 116.06 119.12
0.18 111.97 113.23 116.41 119.35 122.43 125.46 128.46
0.19 122.26 123.5 126.61 129.45 132.47 135.44 138.37
0.2 133.19 134.4 137.42 140.17 143.12 146.03 148.89
アルゴン Ar — Ross et al. (1986)(273 K 等温; モル体積→圧力)
Vₘ [cm³/mol] P [GPa] (273 K)
19 1.6
18 2.1
17 2.8
16 3.8
15 5.3
14 7.5
13 10.7
12 15.5
11 22.9
10 34.7
9 54
8 86.8
7 145.3
6 256
5 484.1
4.5 689.2
鉛 Pb — Strässle et al. (2014)(T依存パラメータ表)

a₀(T), B(T), B′(T) を温度 T で線形補間し、Vinet 式で圧力を求めます。

体積弾性率テーブル

T [K] B [GPa] B′
0 48.3298 5.4511
20 48.2387 5.4542
40 47.9462 5.4644
60 47.5019 5.4801
80 47 5.4979
100 46.4875 5.5165
120 45.9743 5.5353
140 45.4578 5.5545
160 44.9356 5.5742
180 44.4073 5.5945
200 43.8743 5.6152
220 43.3386 5.6364
240 42.8019 5.658
260 42.2659 5.6799
280 41.7317 5.7021
300 41.2 5.7245

常圧格子定数テーブル

T [K] a₀ [Å]
0 4.91366
5 4.9137
10 4.91378
15 4.91391
20 4.9141
25 4.91436
30 4.91469
35 4.91508
40 4.91552
45 4.91601
50 4.91654
55 4.9171
60 4.91768
65 4.91828
70 4.9189
75 4.91952
80 4.92014
85 4.92077
90 4.9214
95 4.92203
100 4.92267
105 4.9233
110 4.92394
115 4.92457
120 4.92521
125 4.92585
130 4.9265
135 4.92714
140 4.92779
145 4.92844
150 4.92909
155 4.92975
160 4.93041
165 4.93108
170 4.93174
175 4.93241
180 4.93308
185 4.93376
190 4.93444
195 4.93511
200 4.9358
205 4.93648
210 4.93717
215 4.93785
220 4.93854
225 4.93923
230 4.93993
235 4.94062
240 4.94131
245 4.94201
250 4.9427
255 4.9434
260 4.9441
265 4.9448
270 4.9455
275 4.94619
280 4.94689
285 4.9476
290 4.9483
295 4.949
300 4.9497
305 4.9504
310 4.9511