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状态方程

在主窗口工具栏中点击 Equation of States(状态方程)图标,会打开如下所示的窗口。此工具用于根据标准物质的状态方程(EOS, Equation of State)计算压力。

状态方程窗口全貌

在高压实验中,会将作为压力基准的标准物质(压力标)与样品一起装入并测量,再根据该标准物质的晶格常数(体积)与已知的状态方程反推出压力。本工具正是用于完成这一计算。

使用方法

  1. 使用窗口上部的复选框,选择需要求取压力的标准物质。
  2. 对于每个选中的物质,计算结果(压力)会显示在窗口下部。
  3. 可以直接输入晶格常数(aa0)或体积(VV0)来进行计算。
  4. 在主窗口中用鼠标拖动衍射线时,其数值会立即反映到状态方程的计算结果中。

与晶体列表的对应关系

标准物质对应于晶体列表中以粉色行显示的晶体。默认提供约 10 种物质:金 (Au)、铂 (Pt)、NaCl-B1、NaCl-B2、方镁石 (MgO)、刚玉 (Al2O3)、氩 (Ar)、铼 (Re)、钼 (Mo)、铅 (Pb) 等。

支持的标准物质

可在窗口上部通过复选框选择的标准物质如下所示。每种物质都提供了多位研究者给出的状态方程(出处),所选全部条目的结果都会分别显示。

标准物质 说明
Au (Gold)
Pt (Platinum)
NaCl (B1) 氯化钠(B1 结构,岩盐型)
NaCl (B2) 氯化钠(B2 结构,CsCl 型)
MgO (Periclase) 氧化镁(方镁石)
Al2O3 (Corundum) 氧化铝(刚玉)
Ar
Re
Mo
Pb
hBN 六方氮化硼

输入参数

在各物质的 groupBox 中可以输入或查看以下数值。

项目 说明
a / V 测得的晶格常数或体积。在主窗口中拖动衍射线时会自动更新。
a0 / V0 常压(基准状态)下的晶格常数或体积。
Temperature 样品温度。用于包含热压力的状态方程(高温 EOS)。
T0 基准温度。与 Temperature 一起用于热压力校正。

与温度相关的状态方程

部分出处支持包含热压力(thermal pressure)的高温状态方程。将 TemperatureT0 按照实验条件输入,即可获得包含温度校正的压力。Sakai+(11) 的 Vinet/BM 形式等基于 Mie-Grüneisen(-Debye) 模型的公式即属于此类。

各物质的出处(参考文献)

各物质的 groupBox 中列出了多个出处的状态方程,各公式计算出的压力会同时显示。您可以根据研究或测量条件进行比较,选择合适的出处。以下给出代表性的示例。

金(Gold)

金的状态方程出处列表

对于金 (Au (Gold)),可使用 Yokoo (09)Matsui (09)Holmes (89)Jamieson (82)Fratanduono (21) 等状态方程。

NaCl(B1 结构)

NaCl-B1 的状态方程出处列表

对于 NaCl (B1),可使用 Brown (99)Sakai+Matsui (12) 等状态方程。

方镁石(Periclase, MgO)

方镁石 MgO 的状态方程出处列表

对于 MgO (Periclase),可使用 Tange (09) BMTange (09) VinetAizawa (06)Dewaele (00)Jackson (98) 等状态方程。

其他物质

铂 (Pt (Platinum)Fratanduono (21)Holmes (89) 等)、NaCl (B2)Sakai (02)Ueda+(08) 等)、刚玉(Al2O3 (Corundum)Sata (02) 等)、ArDubrovinsky (98)Ross et al. (86)Jephcoat (98) 等)、ReZha et al. (04) 等)、MoZhao+(00)Huang+(16) MGD 等)、PbSträssle+(14) 等)同样也可以从多个出处中选择。

状态方程的理论

表示物质压力、体积、温度之间关系的公式即为状态方程 \( P = P(V, T) \),本工具的作用就是根据测得的体积 \( V \) 求出压力 \( P \)。压力由基准温度下的等温压缩项 \( P_\text{st}(V) \) 与因温度差异产生的热压力项 \( \Delta P_\text{th} \) 之和计算得出。

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

以下的通用公式,是本窗体计算各标准物质压力时所用的共同框架;各出处要么将已发表的参数代入该框架,要么使用该出处特有的公式(各出处的具体公式与参数请参见下文的 各出处的计算公式)。关于按晶体设置 EOS 的 Crystal Information 状态方程标签页,请参见 晶体参数

符号

符号 含义
\( V_0,\ V \) 基准状态、测量状态下的晶胞体积
\( K_0 \) 基准温度、基准体积下的等温体积模量
\( K_0' \) \( K_0 \) 的压力导数
\( K_0'' \) \( K_0 \) 的二阶压力导数(用于 BM4)
\( T_0,\ T \) 基准温度、测量温度
\( \gamma_0 \) 基准体积下的 Grüneisen 常数
\( \theta_0 \) 基准体积下的 Debye 温度
\( q \) Grüneisen 常数的体积依赖性
\( n \) 每化学式单位的原子数
\( R \) 气体常数

等温压缩项 \( P_\text{st}(V) \)

设压缩比为 \( x = V_0/V \)

三阶 Birch-Murnaghan 式(BM3,默认)

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

Vinet 式:设 \( y = (V/V_0)^{1/3} \),则

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

此外还可选择四阶 Birch-Murnaghan 式(BM4,加入包含 \( K_0'' \) 的高阶项)、AP2 以及 Keane 式。

热压力项 \( \Delta P_\text{th}(V, T) \)

Mie-Grüneisen-Debye 模型(默认):设摩尔体积为 \( V_m \)(基准为 \( V_{m0} \)),Grüneisen 常数与 Debye 温度为

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

热压力则为

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

其中 \( E_\text{th} \) 为 Debye 内能

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

T-dependence K0&V0 模型:将体积模量与基准体积视为温度的函数,其中 \( K_{T0} = K_0 + (\partial K/\partial T)(T - T_0) \),并通过对热膨胀系数 \( \alpha(T) = A\times10^{-5} + B\times10^{-9}\,T + C/T^2 \) 积分得到温度校正后的基准体积 \( V_0(T) \),再代入上述等温方程。

各物质的具体参数值及所用 EOS 的背景,也整理在作者的解说页面中。

各出处的计算公式

对于每种标准物质,压力按以下三种方式之一进行计算:

  1. 通用公式 + 已发表参数:将上述等温 BM3 / BM4 / Vinet 与 Mie-Grüneisen-Debye 热压力相结合,代入该出处已发表的数值。
  2. 出处特有的闭合公式:使用该出处特有的公式(在适用之处给出)。
  3. 已发表 P-V-T 数表的插值:并非解析公式,而是对该出处发表的压力-体积-温度数表进行两阶段三次样条插值(先沿压缩方向,再沿温度方向)。

以下列出了 FormEOS 针对各物质所显示的出处(参数为实现中硬编码的已发表数值;K0 单位为 GPa,温度单位为 K,体积比为 V/V0)。关于 BM3/BM4/Vinet/Mie-Grüneisen-Debye 的公式形式,请参见前一节。

金 (Au)

出处 模型 主要参数
Jamieson82 P-V-T 数表的样条插值 压缩率 x=1−V/V0,T=200–1500 K
Anderson89 BM3 + 线性热项 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 数表的样条插值 T=300–2500 K
Yokoo09 P-V-T 数表的样条插值 T=0–3000 K
Fratanduono21 Vinet(等温) K0=170.09, K0'=5.880

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

铂 (Pt)

出处 模型 主要参数
Jamieson82 P-V-T 数表的样条插值 T=200–1500 K
Holmes89 Vinet(等温项)+ 线性热项 K0=266, K0'=5.81, αT=0.261
Matsui09 Vinet + Mie-Grüneisen-Debye + 电子热压 Pel K0=273, K0'=5.20;θ0=230, γ0=2.70, q=1.10
Yokoo09 P-V-T 数表的样条插值 T=0–3000 K
Fratanduono21 Vinet(等温) K0=259.7, K0'=5.839

Holmes89 热项:\(\Delta P_\text{th} = \alpha_T K_0 (T-300)/10000\). Matsui09 的电子热压 \(P_\text{el}\) 是温度的三次多项式(基准 300 K 时约为 0.04 GPa)。

氩 (Ar)

出处 模型 主要参数
Ross86 P-V 数表的样条插值(273 K 等温线) 对摩尔体积 [cm³/mol] 进行插值
Jephcoat98 BM3 + Mie-Grüneisen-Debye K0=3.03, K0'=7.24;θ0=93.3, γ0=0.5, T0=4 K

Jephcoat98 使 γ 与体积呈线性关系:\(\gamma = \gamma_0 + \gamma_1 (V/V_0)\)(γ1=2.20,θ 固定为 θ0)。

氧化镁 (MgO)

出处 模型 主要参数
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 热项 K0=160.63, K0'=4.367;θ0=761, γ0=1.442, a=0.138, b=5.4
Tange09 BM BM3 + Tange 热项 K0=160.64, K0'=4.221;θ0=761, γ0=1.431, a=0.29, b=3.5

Tange 热项使用体积依赖关系 \(\gamma=\gamma_0\left[1+a\left((V/V_0)^{b}-1\right)\right]\),并以 θ/T 的多项式近似 Debye 内能。

氯化钠 NaCl(B2 结构)

出处 模型 主要参数
Sata02(Pt 基准) Decker/Sata 型闭合公式 Pr=31.14, Kr=143.5, V0=27.17 ų
Sata02(MgO 基准) Decker/Sata 型闭合公式 Pr=32.15, Kr=141.0, V0=27.17 ų
Ueda08 Vinet + 线性热项 K0=28.45, K0'=5.16;热项 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:\(P = P_r (V/V_0)^{-2/3}\exp\!\left[-(3K_r/P_r-2)\left((V/V_0)^{1/3}-1\right)\right]\).

氯化钠 NaCl(B1 结构)

出处 模型 主要参数
Brown99 P-V-T 数表的样条插值 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 数表的样条插值(线应变 1−a/a0) T=0–298 K

刚玉 Al2O3

出处 模型 主要参数
Dubrovinsky98 BM3(K0、V0 经过温度校正) K0=258, K0'=4.88, ∂K/∂T=−0.020;热膨胀 a=2.6e−5, b=1.81e−9, c=−0.67

BM3 的计算使用 \(K_T=258+(\partial K/\partial T)(T-300)\) 以及经热膨胀校正的 \(V_0(T)=V_0\exp\!\left[a(T-T_0)+\tfrac{b}{2}(T^2-T_0^2)-c(1/T-1/T_0)\right]\)

铼 (Re)

出处 模型 主要参数
Zha04 P-V-T 数表的样条插值 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

钼 (Mo)

出处 模型 主要参数
Huang16 BM3 + Mie-Grüneisen-Debye K0=255, K0'=4.25;θ0=470, γ0=2.01, q=0.6, n=1, z=2
Zhao00 BM4 + 热膨胀校正(T-dependence) K0=268, K0'=3.81, K0''=−0.0141, ∂K/∂T=−0.0213;热膨胀 A=1.31e−5, B=11.2e−9

Zhao00 使用 \(K_{T0}=K_0+(\partial K/\partial T)(T-T_0)\) 以及经热膨胀校正的 \(V_0(T)\) 来计算 BM4。

铅 (Pb)

出处 模型 主要参数
Strassle14 Vinet(K0、K0'、a0 经温度插值) B(T), B'(T), a0(T) 由实测数表线性插值得出(B/B' 为 0–300 K,a0 为 0–310 K)

相关页面

  • 关于晶体的注册与晶体列表的显示,请参见 谱图信息 等相关页面。

用于样条插值的 P–V–T 数表

各出处的计算公式 所列的出处中,有一些没有解析公式,而是通过对已发表的 P–V–T 数表进行样条插值 来求得压力。这些数表未收录于外部解说页面(yseto.net),因此下面按原样列出实现中所使用的原始数据(出处:EOS.cs / FormEOS.cs)。

插值步骤:首先针对每个温度列,沿压缩率 \( x \)(通常为 \( x = 1 - V/V_0 \);Skelton 则使用线应变 \( x = 1 - a/a_0 \))方向建立三次样条并在目标 \( x \) 处求值;然后再将所得的各温度压力沿温度 \( T \) 方向进行三次样条插值,得到目标温度下的压力(两阶段样条)。空白单元格表示原始数据中缺失的数值(不用于插值)。除另有说明外,压力单位均为 GPa。

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
铂 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
铂 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
铼 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
氩 Ar — Ross et al. (1986)(273 K 等温线;摩尔体积→压力)
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
铅 Pb — Strässle et al. (2014)(温度相关参数表)

a₀(T), B(T), B′(T) 按温度 T 线性插值后,代入 Vinet 状态方程求解。

体积模量数表

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

常压晶格常数数表

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