Структура и свойства сегнетоэластика K2Ba(NO2)4 из первых принципов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе теории функционала плотности исследованы особенности атомной структуры сегнетоэластических кристаллов K2Ba(NO2)4, обусловленные ориентационным беспорядком NO2-групп. Показано, что определенные методом рентгеноструктурного анализа (РСА) положения одной из трех кристаллографически неэквивалентных NO2-групп в параэластической фазе не являются равновесными. Расчетами из первых принципов получены равновесные положения атомов в сегнетоэластической фазе и предложена новая интерпретация результатов РСА атомной структуры параэластической фазы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Ю. Белов

Институт кристаллографии им. А. В. Шубникова ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: belov@crys.ras.ru
Россия, г. Москва

Л. Ф. Кирпичникова

Институт кристаллографии им. А. В. Шубникова ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН

Email: belov@crys.ras.ru
Россия, г. Москва

Список литературы

  1. Aizu K. // J. Phys. Soc. Jpn. 1969. V. 27. P. 387. https://doi.org/10.1143/JPSJ.27.387
  2. Инденбом В.Л. // Кристаллография. 1960. Т. 5. С. 115.
  3. Шувалов Л.А. // Изв. АН СССР. Cер. физ. 1979. Т. 43. С. 1554.
  4. Баранов А.И., Шувалов Л.А., Щагина Н.М. // Письма в ЖЭТФ. 1982. Т. 36. С. 381.
  5. Шахматов В.С. // Кристаллография. 1991. Т. 36. С. 1021.
  6. Иванов Н.Р., Кирпичникова Л.Ф., Константинова В.П. и др. // Кристаллография. 1978. Т. 23. С. 788.
  7. Harada M. // J. Phys. Soc. Jpn. 1983. V. 52. P. 3448. https://doi.org/10.1143/JPSJ.52.3448
  8. Белов А.Ю., Кирпичникова Л.Ф., Соболева Л.В., Шувалов Л.А. // Кристаллография. 1997. Т. 42. С. 1101.
  9. Kirpichnikova L.F., Belov A. Yu. // Ferroelectrics. 2003. V. 290. P. 133. https://doi.org/10.1080/00150190390222376
  10. Sapriel J. // Phys. Rev. B. 1975. V. 12. P. 5128. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.12.5128
  11. Кирпичникова Л.Ф., Шахматов В.С., Петрашко А. // Кристаллография. 2002. Т. 47. С. https://doi.org/1100. 10.1134/1.1523522
  12. Кон В. // Успехи физ. наук. 2002. Т. 172. С. 336. https://doi.org/10.3367/UFNr.0172.200203e.0336
  13. Martin R.M. Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods. Cambridge: Cambridge University Presss, 2004. 624 p.
  14. Gonze X., Beuken J.-M., Caracas R. et al. // Comput. Mater. Sci. 2002. V. 25. P. 478. https://doi.org/10.1016/S0927-0256(02)00325-7
  15. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. P. 1396. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.1396
  16. Goedecker S., Teter M., Tutter J. // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. P. 1703. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.1703
  17. Krack M. // Theor. Chem. Acc. 2005. V. 114. P. 145. https://doi.org/10.1007/s00214-005-0655-y
  18. Isaenko L.I., Korzhneva K.E., Goryainov S.V. et al. // Phys. B: Condens. Matter. 2018. V. 531. P. 149. https://doi.org/10.1016/j.physb.2017.12.035

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Проекция кристаллической структуры кристалла KBN на плоскость XOY в параэластической фазе [11]. Атомы азота N(2) и кислорода O(2) находятся в одной плоскости с атомами K.

Скачать (12KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Расположение атомов в сверхъячейке (проекция на плоскость YOZ), используемой для моделирования сегнетоэластической фазы.

Скачать (13KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость энергии сверхъячейки от максимального значения энергии плоских волн Ecut.

Скачать (14KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Плотность электронных состояний (собственных значений системы уравнений Кона–Шэма) на атом dN(E)/nadE для сверхъячейки, используемой в качестве модели сегнетоэластической фазы. Здесь N(E) – число состояний с энергией, не превышающей E. Для функции N(E) справедлива нормировка , где EF – энергия Ферми, na = 30 – число атомов в структурной единице Z = 2 (K4Ba2(NO2)8), а Ne = N(EF) = 192 – число валентных электронов в данной структурной единице.

Скачать (16KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Смещение атомов N(2) и O(2) из плоскости z/c = 0.5 с атомами K в параэластической фазе. Ориентационный беспорядок у NO2(2)-групп связан с наличием у атомов N(2) и O(2) эквивалентных позиций, получаемых зеркальным отражением в этой плоскости.

Скачать (11KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024