Ab initio исследования структурных, электронных и колебательных свойств кристаллов со структурой белоусовита
Поступила в редакцию: 5 июня 2024 г.
В окончательной редакции: 5 июня 2024 г.
Принята к печати: 10 июня 2024 г.
Выставление онлайн: 5 августа 2024 г.
Методами теории функционала плотности в обобщенно-градиентном приближении PBE с дисперсионной поправкой D3 и базисом локализованных орбиталей программного кода CRYSTAL выполнен расчет кристаллической, электронной и колебательной структуры белоусовита и его синтетических аналогов AZn(SO_4)X (A= K, Rb, Cs, Tl; X= Cl, Br, I). Установлены зависимости постоянных решетки, межатомных расстояний от среднего радиуса катионов A и анионов X. Выполнены расчеты распределения плотности электронных состояний и определена их природа. Показано, что структурные особенности кристаллов проявляются в инфракрасных спектрах поглощения, где отдельные полосы в области 1120-1170 и 940-970 cm-1 отвечают колебаниям атомов серы и кислорода [SO4] с различными расстояниями S-O. Колебания атомов Zn-O приходятся на область волновых чисел 350 cm-1, а Zn-X - от 310 cm-1 и ниже. Колебательные моды для A-О атомов имеют низкую интенсивность, и их волновые числа приходятся на область ниже 150 cm-1. Полученные закономерности могут быть использованы для интерпретации экспериментальных спектров и идентификации белоусовита, его синтетических аналогов и их смесевых составов. Ключевые слова: теория функционала плотности, синтетические кристаллы, кристаллическая структура, плотность состояний, химическая связь, колебательные спектры, инфракрасное поглощение.
- O.I. Siidra, E.V. Nazarchuk, A.N. Zaitsev, E.A. Lukina, K.R. Aayukov, L.P. Vergasova, S.K. Filatov, G.A. Karpov, V.V. Shilovskikh. IMA 2016-047. CNMNC Newslett. 33, 1139 (2016); Mineral. Mag. 80, 6, 1135 (2016)
- И.В. Пеков, А.А. Агаханов, Н.В. Зубкова, Н.Н. Кошлякова, Н.В. Щипалкина, Ф.Д. Сандалов, В.О. Япаскурт, А.Г. Турчкова, Е.Г. Сидоров. Геология и геофизика 61, 5-6, 826 (2020). [I.V. Pekov, A.A. Agakhanov, N.V. Zubkova, N.N. Koshlyakova, N.V. Shchipalkina, F.D. Sandalov, V.O. Yapaskurt, A.G. Turchkova, E.G. Sidorov. Russ. Geol. Geophys. 61, 5-6, 675 (2020). https://doi.org/10.15372/RGG2019167]
- O.I. Siidra, E.V. Nazarchuk, E.A. Lukina, A.N. Zaitsev, V.V. Shilovskikh. Mineral. Mag. 82, 5, 1079 (2018). https://doi.org/10.1180/minmag.2017.081.084
- A.S. Borisov, O.I. Siidra, D.O. Charkin, K.A. Zagidullin, R.K. Burshtynovich, N.S. Vlasenko. Acta Cryst. B 78, 3-2 Part 1, 499 (2022). https://doi.org/10.1107/S2052520622003535
- B. Bosson. Acta Cryst. B 32, 7, 2044 (1976). https://doi.org/10.1107/S0567740876007073
- V. Gavini, S. Baroni, V. Blum, D.R. Bowler, A. Buccheri, J.R. Chelikowsky, S. Das, W. Dawson, P. Delugas, M. Dogan, C. Draxl, G. Galli, L. Genovese, P. Giannozzi, M. Giantomassi, X. Gonze, M. Govoni, F. Gygi, A. Gulans, J.M. Herbert, S. Kokott, T.D. Kuhne, K.-H. Liou, T. Miyazaki, P. Motamarri, A. Nakata, J.E. Pask, C. Plessl, L.E. Ratcliff, R.M. Richard, M. Rossi, R. Schade, M. Scheffler, O. Schutt, P. Suryanarayana, M. Torrent, L. Truflandier, T.L. Windus, Q. Xu, V.W.-Z. Yu, D. Perez. Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 31, 6, 063301 (2023). https://doi.org/10.1088/1361-651X/acdf06
- 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). https://doi.org/10.1002/wcms.1360
- L. Valenzano, F.J. Torres, K. Doll, F. Pascale, C.M. Zicovich-Wilson, R. Dovesi. Z. Phys. Chemie 220, 7, 893 (2006). https://doi.org/10.1524/zpch.2006.220.7.893
- T. Bredow, P. Heitjans, M. Wilkening. Phys. Rev. B 70, 11, 115111 (2004). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.70.115111
- J.E. Jaffe, A.C. Hess. Phys. Rev. B 48, 11, 7903 (1993). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.7903
- E. Apra, M. Causa, M. Prencipe, R. Dovesi, V.R. Saunders. J. Phys.: Condens. Matter 5, 18, 2969 (1993). https://doi.org/10.1088/0953-8984/5/18/019
- K. Doll, H. Stoll. Phys. Rev. B 57, 8, 4327 (1998). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.57.4327
- D.V. Oliveira, J. Laun, M.F. Peintinger, T. Bredow. J. Computat. Chem. 40, 27, 2364 (2019). https://doi.org/10.1002/jcc.26013
- J. Laun, D.V. Oliveira, T. Bredow. J. Computat. Chem. 39, 19, 1285 (2018). https://doi.org/10.1002/jcc.25195
- J. Laun, T. Bredow. J. Comput. Chem. 42, 15, 1064 (2021). https://doi.org/10.1002/jcc.26521
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 18, 3865 (1996). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865
- S. Grimme, S. Ehrlich, L. Goerigk. J. Computat. Chem. 32, 7, 1456 (2011). https://doi.org/10.1002/jcc.21759
- J.P. Perdew, A. Ruzsinszky, G.I. Csonka, O.A. Vydrov, G.E. Scuseria, L.A. Constantin, X. Zhou, K. Burke. Phys. Rev. Lett. 100, 13, 136406 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.136406
- 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, P. D'Arco, M. Llunell, M. Causa, Y. Noel, L. Maschio, A. Erba, M. Rerat, S. Casassa. CRYSTAL17 User's Manual. University of Torino, Torino (2017)
- H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B 13, 12, 5188 (1976). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.13.5188
- F. Pascale, C.M. Zicovich-Wilson, F. Lopez Gejo, B. Civalleri, R. Orlando, R. Dovesi. J. Computat. Chem. 25, 6, 888 (2004). https://doi.org/10.1002/jcc.20019
- C.M. Zicovich-Wilson, F. Pascale, C. Roetti, V.R. Saunders, R. Orlando, R. Dovesi. J. Comput. Chem. 25, 15, 1873 (2004). https://doi.org/10.1002/jcc.20120
- X. Gonze, C. Lee. Phys. Rev. B 55, 16, 10355 (1997). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.55.10355
- R.D. Shannon. Acta Cryst. A 32, 5, 751 (1976). https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
- M.D. Lane. Am. Mineralogist 92, 1, 1 (2007). https://doi.org/10.2138/am.2007.2170
- Т.П. Мясникова, А.Э. Мясникова. ФТТ 49, 10, 1815 (2007). [T.P. Myasnikova, A.E. Myasnikova. Phys. Solid State 49, 10, 1903 (2007)]
- D.V. Korabel'nikov, Yu.N. Zhuravlev. J. Phys. Chem. Solids. 119, 114 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2018.03.037
- K. Omori. Mineralogical J. 5, 5, 334 (1968).
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.