Динамика решетки редкоземельных титанатов со структурой пирохлора R2Ti2O7 (R = Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu): ab initio расчет
Чернышев В.А., Петров В.П., Никифоров А.Е.
Поступила в редакцию: 5 июня 2014 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2015 г.
Проведен ab initio расчет кристаллической структуры и фононного спектра титанатов со структурой пирохлора R2Ti2O7 (R = Gd-Lu). Определены частоты и типы фундаментальных колебаний. Для R = Tb, Tm, Yb подобный расчет выполнен впервые, причем для Tm и Yb в печати отсутствует информация об экспериментальных исследованиях фононного спектра. Исследовано влияние гидростатического давления до 35 GPa на структуру, динамику и упругие свойства решетки Gd2Ti2O7. Получена зависимость частот фононов от давления. Расчеты предсказывают, что в диапазоне до 35 GPa относительное изменение объема структуры пирохлора при сжатии хорошо описывается уравнением состояния Берча-Мурнагана 3-го порядка. Результаты расчетов согласуются с имеющимися экспериментальными данными. Показано, что можно получить хорошее описание структурных, динамических и упругих свойств кристаллической решетки R2Ti2O7, заменив внутренние оболочки РЗ-иона, по 4f включительно, на псевдопотенциал. Работа выполнена при финансовой поддержке УрФУ в рамках реализации Программы развития УрФУ для победителей конкурса "Молодые ученые УрФУ".
- M.A. Subramanian, G. Aravamudan, G.V. Subba Rao. Prog. Solid State Chem. 15, 2, 55 (1983)
- Kuo-Min Lin, Chih-Cheng Lin, Yuan-Yao Li. Nanotechnology 17, 6 1745 (2006)
- С.А. Климин, М.Н. Попова, Е.П. Чукалина, Б.З. Малкин, А.Р. Закиров, E. Antic-Fidancev, Ph. Goldner, P. Aschehoug, G. Dhalenne. ФТТ 47, 8, 1376 (2005)
- R. Dovesi, V.R. Saunders, C. Roetti, R. Orlando, C.M. Zicovich-Wilson, F. Pascale, B. Civalleri, K. Doll, N.M. Harrison, I.J. Bush, Ph. D'Arco, M. Llunell. CRYSTAL09 User's Manual. University of Torino, Torino, Italy (2009). http://www.crystal.unito.it/index.php
- G. Kresse, M. Marsman, J. Furthmuller. Computational Physics. Faculty of Physics, University of Vienna. VASP the GUIDE (2013). https://www.vasp.at/index.php/documentation
- A.D. Becke. J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993)
- J.P. Perdew, M. Ernzerhof, K. Burke. J. Chem. Phys. 105, 9982 (1996)
- Q.J. Li, L.M. Xu, C. Fan, F.B. Zhang, Y.Y. Lv, B. Ni, Z.Y. Zhao, X.F. Sun. J. Cryst. Growth 377, 96 (2013)
- T.T.A. Lummen, I.P. Handayani, M.C. Donker, D. Fausti, G. Dhalenne, P. Berthet, A. Revcolevschi, P.H.M. van Loosdrecht. Phys. Rev. B 77, 214 310 (2008)
- S. Saha, D.V.S. Muthu, C. Pascanut, N. Dragoe, R. Suryanarayanan, G. Dhalenne, A. Revcolevschi, S. Karmakar, S.M. Sharma, A.K. Sood. Phys. Rev. B 74, 064 109, (2006)
- M. Maczka, M.L. Sanjuan, A.F. Fuentes, L. Macalik, J. Hanuza, K. Matsuhira, Z. Hiroi. Phys. Rev. B 79, 214 437 (2009)
- S. Saha, S. Singh, B. Dkhil, S. Dhar, R. Suryanarayanan, G. Dhalenne, A. Revcolevschi, A.K. Sood. Phys. Rev. B 78, 214 102 (2008)
- M. Maczka, J. Hanuza, K. Hermanowicz, A.F. Fuentes, K. Matsuhira, Z. Hiroi. J. Raman Spectroscop. 39, 537, (2008)
- M. Moria, G.M. Tompsett, N.M. Sammesc, E. Sudad, Y. Takeda. Solid State Ionics 158, 79 (2003)
- F.X. Zhang, S.K. Saxena. Chemical Phys. Lett. 413, 248 (2005)
- A.F. Fuentes, K. Boulahya, M. Maczka, J. Hanuza, U. Amador. Solid State Sci. 7, 343 (2005)
- W.R. Panero, L. Stixrude. Phys. Rev. B 70, 054 110 (2004)
- H.Y. Xiao, W.J. Weber. J. Phys.: Cond. Matter. 23, 035 501 (2011)
- L. Valenzano, F.J. Torres, K. Doll, F. Pascale, C.M. Zicovich-Wilson, R. Dovesi. Z. Phys. Chem. 220, 893 (2006)
- F. Cora. Mol. Phys. 103, 2483 (2005)
- M. Dolg, H. Stoll, A. Savin, H. Preuss. Theor. Chim. Acta 75, 173 (1989)
- M. Dolg, H. Stoll, H. Preuss. Theor. Chim. Acta 85, 441 (1993)
- J. Yang, M. Dolg. Theor. Chem. Acc. 113, 212 (2005)
- Energy-consistent Pseudopotentials of the Stuttgart, http://www.tc.uni-koeln.de/PP/clickpse.en.html
- S. Kumar, H.C. Gupta. Vibrational Spectroscopy 62, 180 (2012)
- D. Gryaznov, E. Blokhin, A. Sorokine, E.A. Kotomin, R.A. Evarestov, A. Bussmann-Holder, J. Mai, J. Chem. C. J. Phys. Chem. C 117, 13 776 (2013)
- F. Birch. Phys. Rev. 71, 11, 809 (1947)
- Ю.Х. Векилов, О.М. Красильников. УФН 179, 8, 883 (2009)
- R. Demichelis, B. Civalleri, M. Ferrabone, R. Dovesi. Int. J. Quant. Chem. 110, 406 (2010)
- M. Mori, G.M. Tompsett, N.M. Sammes, E. Suda, Y. Takeda. Solid State Ionics 158, 79 (2003)
- M.T. Vandenborre, E. Husson. J. Solid State Chem. 50, 362 (1983)
- F.X. Zhang, M. Lang, J.W. Wang, U. Becker, R.C. Ewing. Phys. Rev. B 78, 064 114 (2008)
- Quanjun Li, Benyuan Cheng, Xue Yang, Ran Liu, Bo Liu, Jing Liu, Zhiqiang Chen, Bo Zou, Tian Cui, Bingbing Liu. J. Phys. Chem. C 117, 8516 (2013)
- H. Arashi. J. Phys. Chem. Solids 53, 3, W-359 (1992).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук