Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2022, выпуск 11 » Статья стр. 1615
<<<>>>
Ab initio расчет зонной структуры и свойств модификаций соединения Ti3Sb, допированного литием
DOI: 10.21883/FTT.2022.11.53312.395
Переводная версия: 10.21883/PSS.2022.11.54179.395
The Science Development Fund under the President of the Republic of Azerbaijan, EİF-BGM-4-RFTFl/2017-21/05/lM-07
The Russian Foundation for Basic Research, project 18-57-06001 , проект № Az_a2018
Асадов М.М.1,2, Маммадова С.О.3, Гусейнова С.С.3, Мустафаева С.Н.3, Лукичев В.Ф.4
1Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан
2Научно-исследовательский институт "Геотехнологические проблемы нефти, газа и химия" АГУНП, Баку, Азербайджан
3Институт физики Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан
4Физико-технологический институт им. К.А. Валиева РАН, Москва, Россия
Email: mirasadov@gmail.com, solmust@gmail.com, lukichev@ftian.ru
Поступила в редакцию: 2 июля 2022 г.
В окончательной редакции: 2 июля 2022 г.
Принята к печати: 3 июля 2022 г.
Выставление онлайн: 23 августа 2022 г.
PDF версия
С использованием теории функционала плотности (DFT) в приближении локальной электронной спиновой плотности (LSDA) исследованы 2x2x2 суперъячейки на основе соединения Ti3Sb, содержащие собственные вакансии и допированные атомы лития, замещающие Ti и/или Sb. DFT-LSDA вычислены структурные, электронные, магнитные свойства, энтальпия образования и энергия когезии двух модификаций соединения Ti3Sb: кубическая сингония (структура типа A15; a=5.217 Angstrem) и тетрагональная сингония (структура типа D8m; a=10.457 Angstrem, c=5.258 Angstrem). Распределение плотности состояний кубической сингонии Ti3Sb имеет более металлический характер, чем для модификации D8m Ti3Sb. Усиление "металличности" в кубической модификации A15 Ti3Sb можно связать с увеличением межатомного расстояния Ti-Sb. За счет этого повышается степень металлической связи при электронном взаимодействии между атомами Ti и Sb вблизи уровня Ферми. С учетом спин-поляризованной плотности установлено, что в обеих модификациях (A15 и D8m) Ti3Sb на уровне Ферми для s-, p-,d-состояний со спином "вверх" и спином "вниз" существует спиновый дисбаланс заселенности энергетических уровней. DFT-LSDA расчеты дефектсодержащих суперъячеек на основе Ti3Sb показывают, что вакансии Ti и/или Sb в решетке обеих модификаций (A15 и D8m) заметно повышают магнитный момент (M) по сравнению со значением M=0.08 μB "чистого" Ti3Sb. При Li-допировании и создании собственных вакансий Ti или Sb расстояния между атомами в Ti3Sb изменяются. Соответственно изменяются и образующиеся локальные магнитные моменты вблизи вакансий Ti или Sb. Рассчитаны энтальпия образования и магнитный момент суперъячеек на основе Ti3Sb-Li. Введение лития (6.25 at.% Li) в решетку Ti3Sb уменьшает парциальный магнитный момент Ti. Проведены DFT-расчеты структурной стабильности бинарных соединений (фаз) и установлена устойчивость конод между фазами в системе Ti-Sb-Li. Изотермический разрез системы Ti-Sb-Li построен при 298 K. Ключевые слова: интерметаллиды Ti3Sb, кубическая модификация A15, тетрагональная модификация D8m, допирование литием, Ti3Sb-Li, DFT-LSDA расчет суперъячеек, электронные и магнитные свойства, фазовая стабильность Ti-Sb-Li.
  1. W. Steurer, J. Dshemuchadse. Intermetallics: Structures, Properties, and Statistics. Oxford University Press (2016). 592 р. ISBN-13: 9780198714552
  2. M. Mandal, K.P. Sajilesh, R.R. Chowdhury, D. Singh, P.K. Biswas, A.D. Hillier, R.P. Singh. Phys. Rev. B. 103, 054501 (2021). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.054501
  3. M. Kim, C. Wang, K. Ho. Phys. Rev. B 99, 224506 (2019). https://doi.org/ 10.1103/PhysRevB.99.224506
  4. J.L. Murray. Phase Diagrams of Binary Titanium Alloys. ASM International, Metals Park, Ohio(1987). P. 282-284. ISBN-13: 9780871702487
  5. A. Kjekshus, F. Gr nvold, J. Thorbj rnsen. Acta Chem. Scand. 16, 1493 (1962). https://doi.org/10.3891/acta.chem.scand.16-1493
  6. A. Tavassoli, A. Grytsiv, F. Failamani, G. Rogl, S. Puchegger, H. Muller, P. Broz, F. Zelenka, D. Macci\`o, A. Saccone, G. Giester, E. Bauer, M. Zehetbauer, P. Rogl. Intermetallics 94, 119 (2018). https://doi.org/10.1016/j.intermet.2017.12.014
  7. S. Bobev, H. Kleinke. Chem. Mater. 15, 3523 (2003). https://doi.org/10.1021/cm034328d
  8. M. Armbruster, W. Schnelle, U. Schwarz, Y. Grin. Inorg. Chem. 46, 6319 (2007). https://doi.org/10.1021/ic070284p
  9. J. Emsley. The Elements. 2nd ed. Clarendon Press, Oxford (1991). ISBN-13: 978-0198555681
  10. G. Chandra, S. Ramakrishnan, A.K. Nigam. J. Phys. F 16, 209 (1986). https://doi.org/10.1088/0305-4608/16/2/010
  11. S. Ramakrishnan, G. Chandra. Phys. Lett. 100, 44 (1984). https://doi.org/10.1016/0375-9601(84)90640-6
  12. J.W. Kaiser, M.G. Haase, W. Jeitschko. Z. Anorg. Allg. Chem. 627, 2369 (2001). https://doi.org/10.1002/1521-3749(200110)627:103.0
  13. S. Derakhshan, A. Assoud, K.M. Kleinke, E. Dashjav, X. Qiu, S.J.L. Billinge, H. Kleinke. J. Am. Chem. Soc. 126, 8295 (2004). https://doi.org/10.1021/ja048262e
  14. E. Dashjav, H. Kleinke. 176, 329 (2003). https://doi.org/10.1016/s0022-4596(03)00214-7
  15. M.T. Sougrati, J. Fullenwarth, A. Debenedetti, B. Fraisse, J.C. Jumas, L. Monconduit. J. Mater. Chem. 21, 10069 (2011). https://doi.org/10.1039/c1jm10710k
  16. C. Marino, M.T. Sougrati, B. Gerke, R. Pottgen, H. Huo, M. Menetrier, C.P. Grey, L. Monconduit. Chem. Mater. 24, 4735 (2012). https://doi.org/10.1021/cm303086j
  17. H.A. Wilhelm, C. Marino, A. Darwiche, L. Monconduit, B. Lestriez. Electrochem. Commun. 24, 89 (2012). https://doi.org/10.1016/j.elecom.2012.08.023
  18. W. Zhang, F. Ghamouss, A. Darwiche, L. Monconduit, D. Lemordant, R. Dedryvere, H. Martinez. J. Power Sour. 268, 645 (2014). https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.06.041
  19. H.A. Wilhelm, C. Marino, A. Darwiche, P. Soudan, M. Morcrette, L. Monconduit, B. Lestriez. J. Power Sour. 274, 496 (2015). http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.10.051.
  20. W. Zhang, F. Ghamouss, A. Mery, D. Lemordant, R. Dedryvere, L. Monconduit, H. Martinez. Electrochim. Acta. 170, 72 (2015). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2015.04.009
  21. A. Tavassoli, A. Grytsiv, G. Rogl, V.V. Romaka, H. Michor, M. Reissner, E.B.M. Zehetbauer, P. Rogl. Dalton Trans. 47, 879 (2018). https://doi.org/10.1039/c7dt03787b
  22. G.A. Melnyk, W. Tremel. J. Alloys Compd. 349, 164 (2003). https://doi.org/10.1016/s0925-8388(02)00921-0
  23. H. Kleinke. Can. J. Chem. 79, 1338 (2001). https://doi.org/10.1139/cjc-79-9-1338
  24. A.Y. Kozlov, V.V. Pavlyuk. Intermetallics 11, 237 (2003). https://doi.org/10.1016/s0966-9795(02)00232-7
  25. A. Tkachuk, Yu. Gorelenko, Yu. Stadnyk, B. Padlyak, A. Jankowska-Frydel, O. Bodak, V. Sechovsky. J. Alloys Compd. 319, 74 (2001). https://doi.org/1016/s0925-8388(01)00915-x
  26. P. Berger, C. Schmetterer, H. Effenberger, H. Flandorfer. J. Alloys Compd. 879, 160272 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160272
  27. J. Tobola, J. Pierre. J. Alloys Compd. 296, 243 (2000). https://doi.org/10.1016/S0925-8388(99)00549-6
  28. V.V. Romaka, P. Rogl, L. Romaka, Yu Stadnyk, N. Melnychenko, A. Grytsiv, M. Falmbigl, N. Skryabina. J. Solid State Chem. 197, 103 (2013). https://doi.org/10.1016/j.jssc.2012.08.023
  29. O. Senchuk, Y. Tokaychuk, R. Serkiz, P. Demchenko, R. Gladyshevskii. Chem. Met. Alloys. 10, 76 (2017)
  30. C. Colinet, J.-C. Metal. Mater. Min., 13, 75 (2016). http://dx.doi.org/10.4322/2176-1523.1077
  31. H. Bie, S.H.D. Moore, D.G. Piercey, A.V. Tkachuk, O.Y. Zelinska, A. Mar. J. Solid State Chem. 180, 2216 (8) (2007). https://doi.org/10.1016/j.jssc.2007.05.030
  32. A.Y. Kozlov, V.V. Pavlyuk. J. Alloys Compd. 367, 76 (2004). http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2003.08.015
  33. R. Kainuma, R. Umino, X. Xu, K. Han, T. Omori. J. Phase Equilib. Diffus. 41, 116-112 (2020). https://doi.org/10.1007/s11669-020-00784-7
  34. C. W. Bale. Bull. Alloy Phase Diagrams 10, 135 (1989). https://doi.org/10.1007/bf02881424
  35. A. Beutl, D. Cupid, H. Flandorfer. J. Alloys Compd. 695, 1052 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.10.230
  36. D. Li, A. Beutl, H. Flandorfer, D.M. Cupid. J. Alloys Compd. 701, 186 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.12.399
  37. M.M. Kane, J.M. Newhouse, D.R. Sadoway. J. Electrochem. Soc. 162, A421 (2015). http://hdl.handle.net/1721.1/102197
  38. J. Sangster, A.D. Pelton. J. Phase Equilib. 14, 514 (1993). https://doi.org/10.1007/bf02671973
  39. S. Terlicka, A. D ebski, P.J. Alloys Compd. 673, 272 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.02.235
  40. M.M. Асадов, С.Н. Мустафаева, С.C. Гусейнова, В.Ф. Лукичев. ФТТ 63, 1975 (2021) [M.M. Asadov, S.N. Mustafaeva, S.S. Guseinov, V.F. Lukichev. Phys. Solid State. 63, 797 (2021). https://doi.org/10.1134/S1063783421050036]
  41. M.M. Асадов, С.Н. Мустафаева, С.C. Гусейнова, В.Ф. Лукичев. ФТТ 62, 680 (2020). [M.M. Asadov, S.N. Mustafaeva, S.S. Guseinova, V.F. Lukichev. Phys. Solid State. 62, 2224 (2020). https://doi.org/10.1134/S1063783420110037]
  42. M.M. Asadov, S.S. Guseinov, V.F. Lukichev. Russ. Microelectron. 49, 314 (2020). https://doi.org/10.1134/S1063739720050030
  43. M. Kim, C.-Z. Wang, K.-M. Ho. Phys. Rev. B 99, 224506(2019). https://doi.org/110.1103/PhysRevB.99.224506
  44. G.J. Miller, R.S. Dissanayaka Mudiyanselage, W. Xie. Z. Naturforsch. B 76, 819 (2021). https://doi.org/110.1515/znb-2021-0137
  45. E. Derunova, Y. Sun, C. Felser, S.S.P. Parkin, B. Yan, M.N. Ali. Science Adv., 4, eaav8575. (2019). https://doi.org/10.1126/sciadv.aav8575
  46. https://materialsproject.org/materials/mp-1412/. https://doi.org/10.17188/1190175
  47. https://materialsproject.org/materials/mp-569837/. https://doi.org/10.17188/1275289
  48. M.M. Asadov, E.S. Kuli-zade. J. Alloys Compd. 842, 155632 (2020)https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.155632.

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme