Вышедшие номера
Зонная структура и механические свойства орторомбического кристалла LiAlS2
Дугинова Е.Б. 1, Басалаев Ю.М. 1,2, Кравченко Н.Г. 3, Дугинов Е.В. 1
1Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, Кемерово, Россия
2Российский государственный аграрный университет - Московская Тимирязевская сельскохозяйственная академия, Москва, Россия
3Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия
Email: kit.katy@mail.ru, ymbas@mail.ru
Поступила в редакцию: 2 января 2025 г.
В окончательной редакции: 2 января 2026 г.
Принята к печати: 1 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 26 марта 2026 г.

Впервые для орторомбического кристалла LiAlS2, с помощью методов теории функционала плотности, получены равновесные параметры кристаллической решетки, вычислены энергетическая зонная структура кристалла и его подрешеток, построены графики плотности состояний и карты распределения деформационной плотности заряда валентных электронов. С использованием функционала PBE и полновалентного базиса вычислена ширина запрещенной зоны Eg=4.58 eV. Изучены упругие свойства кристалла и найдены значения оптических частот колебаний кристаллической решетки. Проведено сравнение зонных спектров тетрагонального и орторомбического кристаллов LiAlS2. Ключевые слова: дисульфид лития и алюминия, LiAlS2, зонная структура.
  1. E.E. Hellstrom, R.A. Huggins. Mat. Res. Bull. 14, 881 (1979)
  2. L. Isaenko, A. Yelisseyev, S. Lobanov, V. Petrov, F. Rotermund, J.-J. Zondy, G.H.M. Knippels. Mater. Sci. Semicond. Processing 665, 4 (2001)
  3. L. Isaenko, A. Yelisseyev, S. Lobanov, V. Petrov, F. Rotermund, G. Slekys, J.-J. Zondy. J. Appl. Phys. 91, 9475 (2002)
  4. L. Isaenko, A. Yelisseyev, S. Lobanov, A. Titov, V. Petrov, J.-J. Zondy, P. Krinitsin, A. Merkulov, V. Vedenyapin, J. Smirnova. Cryst. Res. Technol. 38, 3-5, 379 (2003)
  5. A. Yelisseyev, F. Liang, L. Isaenko, S. Lobanov, A. Goloshumova, Z.S. Lin. Optical Materials 72, 795e804 (2017)
  6. L. Kang, M. Zhou, J. Yao, Z. Lin, Yi. Wu, C. Chen. J. Am. Chem. Soc., 137, 13049 (2015)
  7. A. Abudurusuli, J. Huang, P. Wang, Z. Yang, S. Pan, J. Li Angew. Chem. Intl. Edit., 60, 24131 (2021)
  8. H. Zhang, M. Zhang, S. Pan, X. Dong, Z. Yang, X. Hou, Z. Wang, K.B. Chang, K.R. Poeppelmeier. J. Am. Chem. Soc. 137, 8360 (2015)
  9. K. Wu, Y. Yang, L. Gao. Coord. Chem. Rev. 418, 213380 (2020)
  10. G. Li, Z. Yang, J. Li, J. Li, S. Pan. Chem. Commun. 56, 11565 (2020)
  11. W. Xing, N. Wang, C. Tang, C. Li, Z. Lin, J. Yao, W. Yin, B. Kang. J. Mater. Chem. C 9, 1062 (2021)
  12. F. Chiker, B. Abbar, A. Tadjer, H. Aourag, B. Khelifa. Mater. Sci. Eng. B 98, 81 (2003)
  13. L. Bai, Z.S. Lin, Z.Z. Wang, C.T. Chen. J. Appl. Phys. 103, 083111 (2008)
  14. S. Wang, H. Ruan, G. Liu, G. Zhang, Q. Shi, X. Zhang, Z. Gao, C. Dong, X. Tao. J. Cryst. Growth 362, 271 (2013)
  15. G.M. Dongho-Nguimdo, E. Igumbor, S. Zambou, D.P. Joubert. Comput. Condens. Matter 21, e00391 (2019)
  16. A. Khan, M. Sajjad, G. Murtaza, A. Laref, Z. Naturforsch. A 73, 645 (2018)
  17. Е.Б. Дугинова, Ю.М. Басалаев. Электронное строение орторомбических кристаллов LiMTe2 (M = Al, Ga, In; X = O, S, Se). Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, (2009). 41 с. Деп. в ВИНИТИ, 20.04.2009, N 230-В2009
  18. Е.Б. Дугинова. Энергетическая структура и химическая связь в кристаллах LiMX2 (M = Al, Ga, In; X = S, Se, Te) и LiGaO2: Дисс... канд. физ.-мат. наук. Кемерово, (2009). 124 с
  19. F. Liang, L. Kang, Z. Lin, Y. Wu, C. Chen. Coord. Chem. Rev. 333, 57 (2017)
  20. Z. Wang, Y. Pan, T. Li, K. Wu, T. Rao, L. Hu, Y. Feng, C. Yang. Physica B. 626, 413531 (2022)
  21. S. Liu, W. Chen, C. Liu, B. Wang, H. Yin. Results Phys. 26, 104398 (2021)
  22. Y. Fan, X. Song, S. Qi, X. Ma, M. Zhao. J. Mater. Chem. A. 7, 26123 (2019)
  23. W. Xu, R. Wang, B. Zheng, X. Wu, H. Xu. J. Phys. Chem. Lett. 10, 6061 (2019)
  24. Q. Lv, J. Qiu, Q. Wen, D. Li, Y. Zhou, G. Lu. Mater. Sci. Semicond. Process. 154, 107222 (2023)
  25. K.Q. Abbasi, R.W.A. Havenith, Z. Rashid. ACS Appl. Energy Mater. 7, 7432 (2024)
  26. R. Maphanga, M.S. Santosh, E. Rugut, S. Dima, P. Mondal, P. Maleka, D. Tshwane, E. Maluta, S. Rtimi. Comput. Mater. Sci. 248, 113576 (2025)
  27. L. Isaenko, I. Vasilyeva, A. Merkulov, A. Yelisseyev, S. Lobanov. J. Cryst. Growth 275, 217 (2005)
  28. H. Lim, S.-C. Kim, J. Kim, Y.-I. Kim, S.-J. Kim. J. Sol. S. Chem. 257, 19 (2018)
  29. M.L.H. Chandrappa, J. Qi, C. Chen, S. Banerjee, S.P. Ong. J. Am. Chem. Soc. 144, 18009 (2022)
  30. G. Li, Z. Yang, S. Pan. Sci. China Mater., 66, 3, 1189 (2023)
  31. S. Baroni, S. de Gironcoli, A. Dal Corso, P. Giannozzi. Rev. Mod. Phys. 73, 515 (2001)
  32. R. Dovesi, R. Orlando, B. Civalleri, C. Roetti, V.R. Saunders, C.M. Zicovich-Wilson, 220, 571 (2005)
  33. W. Setyawan, S. Curtarolo. Computational Materials Science. 49, 299 (2010)
  34. K. Momma, F. Izumi. J. Appl. Crystallogr. 44, 1272 (2011)
  35. Y.M. Basalaev, E.B. Duginova, S.A. Marinova. Solid State Commun. 409, 116264 (2026)
  36. Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной. ЖСХ 42, 5, 860 (2001)
  37. Ю.М. Басалаев, Ю.Н. Журавлев, А.В. Кособуцкий, А.С. Поплавной. ФТТ 46, 5, 826 (2004)
  38. А.С. Поплавной, А.В. Силинин. Кристаллография 50, 5, 782 (2005)
  39. Ю.Н. Журавлев Исследование электронной структуры и химической связи рядов преимущественно ионных и ионно-молекулярных кристаллов по методу подрешеток: Дисс... докт. физ.-мат. наук. Кемерово, (2003). 357 с
  40. Ю.М. Басалаев, А.С. Поплавной. ЖСХ 50, 6, 1232 (2009)
  41. Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной. ФТТ 43, 11, 1984 (2001)
  42. С.С. Бацанов. Структурная химия (факты и зависимости). М. Диалог-МГУ (2000). 291 с
  43. https://crysplot.crystalsolutions.eu, 2025
  44. L.I. Isaenko, A.P. Yelisseyev. Semicond. Sci. Technol. 31, 123001 (2016)
  45. Y.M. Basalaev, E.B. Duginova, E.V. Duginov, O.G. Basalaeva. Solid State Commun. 403, 116005 (2025)
  46. H. Neumann. Cryst. Res. Technol. 39, 11, 939 (2004)
  47. А.И. Гусев, С.И. Садовников. ФТТ 6, 671 (2022)
  48. F. Mouhat, F.-X. Coudert. Phys. Rev. B 90, 224104 (2014)
  49. Y. Wu, Y. Duan, X. Wang, M. Peng, Li Shen, H. Qi. Mater. Today Commun. 33, 104651 (2022)
  50. S.F. Pugh. Lond. Edinb. Dubl. Phil. Mag. \& J. Sci. 45, 367, 823 (1954)
  51. I.Yu. Grubova, R.A. Surmenev, E.C. Neyts, A.V. Koptyug, A.P. Volkova, M.A. Surmeneva. ACS Omega 8, 27519 (2023)
  52. P. Ravindran, Lars Fast, P.A. Korzhavyi, B. Johansson, J. Wills, O. Eriksson. J. Appl. Phys. 84, 9, 4891 (1998)
  53. S.I. Ranganathan, M. Ostoja-Starzewski. Phys. Rev. Lett. 101, 055504 (2008)
  54. R. Gaillac, P. Pullumbi, F.-X. Coudert. J. Phys. Condens. Matter, 28, 275201 (2016)
  55. El-S. Yousef, A. El-Adawy, N. El-K. Khany. Solid State Commun. 139, 108 (2006)
  56. Y. Tian, B. Xu, Z. Zhao. J. Refract. Met. Hard Mater. 33, 93 (2012)
  57. N. Kim, P.P. Martin, A.A. Rockett, E. Ertekin. Phys. Rev. B. 93, 165202 (2016)
  58. A.S. Verma. Philos. Mag. 89, 183 (2009)
  59. V.N. Belomestnykh, E.P. Tesleva. J. Tech. Phys. 49, 1098 (2004).