Зонная структура и механические свойства орторомбического кристалла LiAlS2
Дугинова Е.Б.
1, Басалаев Ю.М.
1,2, Кравченко Н.Г.
3, Дугинов Е.В.
11Кузбасский 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.
- E.E. Hellstrom, R.A. Huggins. Mat. Res. Bull. 14, 881 (1979)
- L. Isaenko, A. Yelisseyev, S. Lobanov, V. Petrov, F. Rotermund, J.-J. Zondy, G.H.M. Knippels. Mater. Sci. Semicond. Processing 665, 4 (2001)
- L. Isaenko, A. Yelisseyev, S. Lobanov, V. Petrov, F. Rotermund, G. Slekys, J.-J. Zondy. J. Appl. Phys. 91, 9475 (2002)
- 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)
- A. Yelisseyev, F. Liang, L. Isaenko, S. Lobanov, A. Goloshumova, Z.S. Lin. Optical Materials 72, 795e804 (2017)
- L. Kang, M. Zhou, J. Yao, Z. Lin, Yi. Wu, C. Chen. J. Am. Chem. Soc., 137, 13049 (2015)
- A. Abudurusuli, J. Huang, P. Wang, Z. Yang, S. Pan, J. Li Angew. Chem. Intl. Edit., 60, 24131 (2021)
- 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)
- K. Wu, Y. Yang, L. Gao. Coord. Chem. Rev. 418, 213380 (2020)
- G. Li, Z. Yang, J. Li, J. Li, S. Pan. Chem. Commun. 56, 11565 (2020)
- W. Xing, N. Wang, C. Tang, C. Li, Z. Lin, J. Yao, W. Yin, B. Kang. J. Mater. Chem. C 9, 1062 (2021)
- F. Chiker, B. Abbar, A. Tadjer, H. Aourag, B. Khelifa. Mater. Sci. Eng. B 98, 81 (2003)
- L. Bai, Z.S. Lin, Z.Z. Wang, C.T. Chen. J. Appl. Phys. 103, 083111 (2008)
- S. Wang, H. Ruan, G. Liu, G. Zhang, Q. Shi, X. Zhang, Z. Gao, C. Dong, X. Tao. J. Cryst. Growth 362, 271 (2013)
- G.M. Dongho-Nguimdo, E. Igumbor, S. Zambou, D.P. Joubert. Comput. Condens. Matter 21, e00391 (2019)
- A. Khan, M. Sajjad, G. Murtaza, A. Laref, Z. Naturforsch. A 73, 645 (2018)
- 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
- 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
- F. Liang, L. Kang, Z. Lin, Y. Wu, C. Chen. Coord. Chem. Rev. 333, 57 (2017)
- Z. Wang, Y. Pan, T. Li, K. Wu, T. Rao, L. Hu, Y. Feng, C. Yang. Physica B. 626, 413531 (2022)
- S. Liu, W. Chen, C. Liu, B. Wang, H. Yin. Results Phys. 26, 104398 (2021)
- Y. Fan, X. Song, S. Qi, X. Ma, M. Zhao. J. Mater. Chem. A. 7, 26123 (2019)
- W. Xu, R. Wang, B. Zheng, X. Wu, H. Xu. J. Phys. Chem. Lett. 10, 6061 (2019)
- Q. Lv, J. Qiu, Q. Wen, D. Li, Y. Zhou, G. Lu. Mater. Sci. Semicond. Process. 154, 107222 (2023)
- K.Q. Abbasi, R.W.A. Havenith, Z. Rashid. ACS Appl. Energy Mater. 7, 7432 (2024)
- 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)
- L. Isaenko, I. Vasilyeva, A. Merkulov, A. Yelisseyev, S. Lobanov. J. Cryst. Growth 275, 217 (2005)
- H. Lim, S.-C. Kim, J. Kim, Y.-I. Kim, S.-J. Kim. J. Sol. S. Chem. 257, 19 (2018)
- M.L.H. Chandrappa, J. Qi, C. Chen, S. Banerjee, S.P. Ong. J. Am. Chem. Soc. 144, 18009 (2022)
- G. Li, Z. Yang, S. Pan. Sci. China Mater., 66, 3, 1189 (2023)
- S. Baroni, S. de Gironcoli, A. Dal Corso, P. Giannozzi. Rev. Mod. Phys. 73, 515 (2001)
- R. Dovesi, R. Orlando, B. Civalleri, C. Roetti, V.R. Saunders, C.M. Zicovich-Wilson, 220, 571 (2005)
- W. Setyawan, S. Curtarolo. Computational Materials Science. 49, 299 (2010)
- K. Momma, F. Izumi. J. Appl. Crystallogr. 44, 1272 (2011)
- Y.M. Basalaev, E.B. Duginova, S.A. Marinova. Solid State Commun. 409, 116264 (2026)
- Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной. ЖСХ 42, 5, 860 (2001)
- Ю.М. Басалаев, Ю.Н. Журавлев, А.В. Кособуцкий, А.С. Поплавной. ФТТ 46, 5, 826 (2004)
- А.С. Поплавной, А.В. Силинин. Кристаллография 50, 5, 782 (2005)
- 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
- Ю.М. Басалаев, А.С. Поплавной. ЖСХ 50, 6, 1232 (2009)
- Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной. ФТТ 43, 11, 1984 (2001)
- С.С. Бацанов. Структурная химия (факты и зависимости). М. Диалог-МГУ (2000). 291 с
- https://crysplot.crystalsolutions.eu, 2025
- L.I. Isaenko, A.P. Yelisseyev. Semicond. Sci. Technol. 31, 123001 (2016)
- Y.M. Basalaev, E.B. Duginova, E.V. Duginov, O.G. Basalaeva. Solid State Commun. 403, 116005 (2025)
- H. Neumann. Cryst. Res. Technol. 39, 11, 939 (2004)
- А.И. Гусев, С.И. Садовников. ФТТ 6, 671 (2022)
- F. Mouhat, F.-X. Coudert. Phys. Rev. B 90, 224104 (2014)
- Y. Wu, Y. Duan, X. Wang, M. Peng, Li Shen, H. Qi. Mater. Today Commun. 33, 104651 (2022)
- S.F. Pugh. Lond. Edinb. Dubl. Phil. Mag. \& J. Sci. 45, 367, 823 (1954)
- I.Yu. Grubova, R.A. Surmenev, E.C. Neyts, A.V. Koptyug, A.P. Volkova, M.A. Surmeneva. ACS Omega 8, 27519 (2023)
- P. Ravindran, Lars Fast, P.A. Korzhavyi, B. Johansson, J. Wills, O. Eriksson. J. Appl. Phys. 84, 9, 4891 (1998)
- S.I. Ranganathan, M. Ostoja-Starzewski. Phys. Rev. Lett. 101, 055504 (2008)
- R. Gaillac, P. Pullumbi, F.-X. Coudert. J. Phys. Condens. Matter, 28, 275201 (2016)
- El-S. Yousef, A. El-Adawy, N. El-K. Khany. Solid State Commun. 139, 108 (2006)
- Y. Tian, B. Xu, Z. Zhao. J. Refract. Met. Hard Mater. 33, 93 (2012)
- N. Kim, P.P. Martin, A.A. Rockett, E. Ertekin. Phys. Rev. B. 93, 165202 (2016)
- A.S. Verma. Philos. Mag. 89, 183 (2009)
- V.N. Belomestnykh, E.P. Tesleva. J. Tech. Phys. 49, 1098 (2004).