Вышедшие номера
DFT исследования нелинейно-оптических, пьезоэлектрических и фотоупругих свойств гексагональных M2(NO3)(OH)3 (M=Sr, Ba)
Журавлев Ю.Н.1, Гвоздикова Е.В.1
1Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия
Email: zhur@kemsu.ru
Поступила в редакцию: 9 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 14 июля 2025 г.
Принята к печати: 16 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 18 августа 2025 г.

В рамках теории функционала плотности методом связанных возмущений Хартри-Фока/Кона-Шэма в базисе локализованных орбиталей, с использованием градиентного PBE с дисперсионной поправкой D3(BJ) и гибридных PBE0, B3LYP функционалов вычисляются структурные, электронные, колебательные, диэлектрические, упругие и пьезоупругие свойства гексагональных Sr2(NO3)(OH)3, Ba2(NO3)(OH)3. На основании полученных из первых принципов данных устанавливаются корреляции между микроскопическими структурными и макроскопическими нелинейными оптическими, механическими, электромеханическими характеристиками. Ключевые слова: функционал плотности, NLO кристаллы, диэлектрическая проницаемость, коэффициенты SGH, упругие постоянные, пьезоэлектрические константы, гидроксиды нитратов.
  1. C. Wu, G. Yang, M.G. Humphrey, C. Zhang. Coord. Chem. Rev.  375, 459 (2018)
  2. X. Liu, P. Gong, Y. Yang, G. Song, Z. Lin. Coord. Chem. Rev. 400, 213045 (2019)
  3. Y. Liu, Y. Shen, S. Zhao, J. Luo. Coord. Chem. Rev. 407, 213152 (2020)
  4. R.A. Kumar. Journal of Chemistry 2013, 154862 (2013)
  5. D.A. Roberts. IEEEJ. Quantum Electron. 28, 2057 (1992)
  6. L. Kang, Z. Lin. Light: Science \& Applications. 11, 201 (2022)
  7. B.I. Kidyarov. Crystals. 7, 109 (2017)
  8. W. Wang, D. Mei, S. Wen, J. Wang, Y. Wu. J. Chinese Chemical Letters, 33, 5, 2301 (2022)
  9. P.S. Halasyamani, W. Zhang. Inorg. Chem. 56, 20, 12077 (2017)
  10. Y. Zhuravlev, V. Atuchin. Molecules 27, 20, 6840 (2022)
  11. S. Yun-Xia, L. Min, Y. Ning. Chinese J. Struct. Chem. 39, 12, 2148 (2020)
  12. L. Huang, G. Zou, H. Cai, S. Wang, C. Lin, N. Ye. J. Mater. Chem. C. 3, 5268 (2015)
  13. X. Dong, L. Huang, Q. Liu, H. Zeng, Z. Lin, D. Xu, G. Zou. Chemical Communication 54, 45, 5792 (2018)
  14. S. Dill, K. Gibson, J. Glaser, S. Tragl, H.-J. Meyer. Z. Anorg. Allg. Chem. 633, 274 (2007)
  15. L. Liu, Y. Yang, L. Li, Z. Yang, S. Pan. Journal of Alloys and Compounds 695, 1719 (2017)
  16. B. Ribar, B. Matkovic, B. Prelesni, R. Herak, F. Gabela, Acta Crystallogr. A. 28, 560 (1972)
  17. S. Kavitha, R.E. Vizhi. Journal of Molecular Structure 1276, 134746 (2023)
  18. M.A. Khainovsky, E.V. Boldyreva, V.G. Tsirelson. Acta Cryst. B. 80, 51 (2024)
  19. G. Clementi, F. Cottone, A. Di Michele, L. Gammaitoni, M. Mattarelli, G. Perna, M. Lopez-Suarez, S. Baglio, C. Trigona, I. Neri. Energies 15, 6227 (2022)
  20. A. Erba, R. Dovesi. Phys. Rev. B 88, 045121 (2013)
  21. Р.А. Эварестов, С.С. Новиков. ФТТ, 67, 2, 262 (2025)
  22. R. Dovesi, A. Erba, R. Orlando, C. M. Zicovich-Wilson, B. Civalleri, L. Maschio, M. Rerat, S. Casassa, J. Baima, S. Salustro, B. Kirtman. WIREs Comput Mol Sci. 8, 4, e1360 (2018)
  23. D.V. Oliveira, M.F. Peintinger, J. Laun, T. Bredow. J. Comput. Chem. 40, 2364 (2019)
  24. J. Laun, D.V. Oliveira, T. Bredow. J. Comput. Chem. 39, 19, 1285 (2018)
  25. J. Laun, T. Bredow. J. Comput. Chem. 42, 15, 1064 (2021)
  26. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
  27. S. Grimme, S. Ehrlich, L. Goerigk. Comput. Chem. 32, 7, 1456 (2011)
  28. A.D. Becke. J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993)
  29. C. Lee, W. Yang, R.G. Parr. Phys. Rev. B 37, 785 (1988)
  30. C. Adamo, V. Barone. J. Chem. Phys. 110, 6158 (1999)
  31. 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. Llunel, M. Caus, Y. Noel, L. Maschio, A. Erba, M. Rerat, S. Casassal., CRYSTAL17 User's Manual, Universita of Torin, Torino, Italy (2018).
  32. H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B. 13, 5188 (1976)
  33. F. Birch. Journal Geophysical Research 83, B3, 1257 (1978)
  34. F. Pascale, C.M. Zicovich-Wilson, F.L. Gejo, B. Civalleri, R. Orlando, R. Dovesi. J. Comput. Chem. 25, 888 (2004)
  35. C.M. Zicovich-Wilson, J. Torres, F. Pascale, L. Valenzano, R. Orlando, R. Dovesi. J. Comput. Chem. 29, 2268 (2008)
  36. W.F. Perger, C. Criswell, B. Civalleri, R. Dovesi. Comp. Phys. Comm. 180, 10, 1753 (2009)
  37. A. Erba, A. Mahmoud, R. Orlando, R. Dovesi. Phys. Chem. Minerals  41, 151 (2014)
  38. Ю.Н. Журавлев, Д.В. Корабельников. ФТТ 58, 6, 1129 (2016)
  39. Z. Hu, M. Lan, D. Huang, P. Huang, S. Wang. Crystals 12, 1323 (2022)
  40. Ю.Н. Журавлев, Д.В. Корабельников. Известия высших учебных заведений. Физика 60, 1, 123 (2017)
  41. H. Jia, F. Wang, J. Wu, X. Tan, Y. Cao. International Journal of Modern Physics B 34, 30, 2050286 (2020). 
  42. M. Born, K. Huang. Dynamics Theory of Crystal Lattices. Oxford University Press, Oxford, UK (1954)
  43. F. Mouhat, F.-X. Coudert. Phys. Rev. B 90, 224104 (2014)
  44. H.A. Абдуллаев. ФТТ. 48, 4, 623 (2006)
  45. Z. Sun, S. Li, R. Ahuja, J.M. Schneider. Solid State Commun. 129, 9, 589 (2004)
  46. W. Voigt. Lehrbuch der Kristallphysik. Teubner, Leipzig (1928). 978 p
  47. A. Reuss. Z. Angew. Math. Mech. 9, 1, 4958 (1929)
  48. R. Hill. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 11, 5, 357 (1963)
  49. S.F. Pugh. Philos. Mag. J. Sci. 45, 823 (1954)
  50. J. Haines, J.M. Leger, G. Bocquillon. Annual Review of Materials Research, 31, 1 (2001)
  51. Д.С. Сандитов, В.В. Мантатов, Б.Д. Сандитов. ЖТФ, 79, 4, 150 (2009)
  52. J.P. Castagna, M.L. Batzle, R.L. Eastwood. Geophysics, 50, 571 (1985)
  53. O.L. Anderson. J. Phys. Chem. Solids. 24, 909 (1963)
  54. D.R. Clarke. Surf. Coat. Technol. 163, 67 (2003)
  55. P. Huang, S. Wang, J. Ding, D. Wang, B. Wang, H. Liu, L. Xu, L. Zhang, X. Li, Y. Liu. RSC Adv. 9, 20706 (2019)
  56. K.A. Hussain, P.M. Kumar, A. Saritha. Int. J. Innov. Res. Sci. Eng. Tech., 4, 11146 (2015)
  57. R. Dovesi, M. De La Pierre, A.M. Ferrari, F. Pascale, L. Maschio, C.M. Zicovich-Wilson. Am. Miner. 96, 1787 (2011)
  58. C. Carteret, M. De La Pierre, M. Dossot, F. Pascale, A. Erba, R. Dovesi. J. Chem. Phys. 138, 014201 (2013)
  59. X. Gonze, C. Lee. Phys. Rev. B 55, 10355 (1997)
  60. A. Erba, Kh.E. El-Kelany, M. Ferrero, I. Baraille, M. Rerat. Phys. Rev. B. 88, 035102 (2013)
  61. J. Baima, A. Erba, L. Maschio, C.M. Zicovich-Wilson, R. Dovesi, B. Kirtman, Z. Phys. Chem.  230, 719 (2016)
  62. A. Erba. Phys. Chem. Chem. Phys.,  18, 13984 (2016)
  63. R. Tarumi, K. Nakamura, H. Ogi, M. Hirao. Journal of Applied Physics. 102, 113508 (2007)
  64. A.J. Lovinger. Ferroelectric Polymers. Science. 220, 1115 (1983)
  65. А.В. Сотников, R. Kunze, H. Schmidt, M. Weihnacht, M. Hengst, J. Gotze. ФТТ 51, 2, 261 (2009).
  66. A. Erba, M.T. Ruggiero, T.M. Korter, R. Doves. J. Chem. Phys. 143, 144504 (2015)
  67. L. Levien, C.T. Prewitt, D.J. Weidner. American Mineralogist. 65, 9-10, 920 (1980)
  68. A. Erba, M.T. Ruggiero, T.M. Korter, R. Dovesi. J. Chem. Phys. 143, 144504 (2015)
  69. M. Ferrero, M. Rerat, R. Orlando, R. Dovesi. J. Chem. Phys. 128, 014110 (2008)
  70. M. Ferrero, B. Civalleri, M. Rerat, R. Orlando, R. Dovesi. J. Chem. Phys. 131, 214704 (2009).