Ab initio молекулярно-динамическое моделирование суперионного состояния твердого раствора Pb0.78Sr0.19K0.03F1.97: особенности поведения фтор-ионной подрешетки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом неэмпирической молекулярной динамики исследованы структурные и транспортные особенности поведения фтор-ионной подрешетки в твердом растворе Pb0.78Sr0.19K0.03F1.97. Показано, что локальная диффузия анионов фтора изменяется в зависимости от характера примесного атома, что согласуется с экспериментально наблюдаемыми транспортными характеристиками.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Петров

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.petrov@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Ц. Цзи

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: a.petrov@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. В. Мурин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: a.petrov@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. К. Иванов-Шиц

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: a.petrov@spbu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Gopinadh S.V., Phanendra P.V.R.L., John B., Mercy T.D. // Sustain. Mater. Technol. 2022. V. 32. P. e00436. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2022.e00436
  2. Konishi H., Minato T., Abe T., Ogumi Z. // J. Electroanal. Chem. 2020. V. 871. P. 114103. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2020.114103
  3. Liu L., Yang L., Shao D. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. P. 20521. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.05.161
  4. Liu G., Zhou Z., Fei F. et al. // Phys. B. Condens. Matter. 2015. V. 457. P. 132. https://doi.org/10.1016/j.physb.2014.10.004
  5. Feng X.X., Liu B., Long M. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2020. V. 11. P. 6266. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c01870
  6. Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела. СПб: Изд-во СПбГУ, 2010. Т. 2. 1000 с.
  7. Ji Q., Melnikova N.A., Glumov O.V. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49. P. 16901. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.02.051
  8. Molaiyan P., Witter R. // J. Electroanal. Chem. 2019. V. 845. P. 154. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2019.04.063
  9. Nowroozi M.A., Mohammad I., Molaiyan P. et al. // J. Mater. Chem. A. 2021. V. 9. P. 5980. https://doi.org/10.1039/D0TA11656D
  10. Düvel A. // Dalt. Trans. 2019. V. 48. P. 859. https://doi.org/10.1039/C8DT03759K
  11. Rapaport D.C. The Art of Molecular Dynamics Simulation. Cambridge University Press, 2004. 549 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511816581
  12. Walker A.B., Dixon M., Gillan M.J. // J. Phys. C. 1982. V. 15. P. 4061. https://doi.org/10.1088/0022-3719/15/19/007
  13. Готлиб И.Ю., Мурин И.В., Пиотровская E.M., Бродская Е.Н. // Вестн. СПбГУ. 2000. Т. 4. С. 62.
  14. Zimmer F., Ballone P., Parrinello M., Maier J. // Solid State Ionics. 2000. V. 127. P. 277. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(99)00267-2
  15. Grasselli F. // J. Chem. Phys. 2022. V. 156. P. 277. https://doi.org/10.1063/5.0087382
  16. Monteil A., Chaussedent S., Guichaoua D. // Mater. Chem. Phys. 2014. V. 146. P. 170. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2014.03.016
  17. López J.D., García G., Correa H et al. // Data Br. 2020. V. 28. P. 104865. https://doi.org/10.1016/j.dib.2019.104865
  18. López J.D., Diosa J.E., García G. et al. // Heliyon. 2022. V. 8. P. E09026. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e09026
  19. López J.D., Diosa J.E., Correa H. // Ionics (Kiel). 2019. V. 25. P. 5383. https://doi.org/10.1007/s11581-019-03073-7
  20. Silva M.A.P., Rino J.P., Monteil A. et al. // J. Chem. Phys. 2004. V. 121. P. 7413. https://doi.org/10.1063/1.1796252
  21. Chergui Y., Nehaoua N., Telghemti B. et al. // Eur. Phys. J. Appl. Phys. 2010. V. 51. P. 20502. https://doi.org/10.1051/epjap/2010096
  22. Silva M.A.P., Rino J.P., Monteil A. et al. // J. Chem. Phys. 2004. V. 121. P. 7413. https://doi.org/10.1063/1.1796252
  23. Petrov А.V., Ji Q., Murin I.V. // Russ. J. Gen. Chem. 2022. V. 92. P. 2877. https://doi.org/10.1134/S1070363222120404
  24. Netshisaulu T.T., Chadwick A.V., Ngoepe P.E., Catlow C.R.A. // J. Phys. Condens. Matter. 2005. V. 17. P. 6575. https://doi.org/10.1088/0953-8984/17/41/026
  25. Evarestov R.A., Murin I.V., Petrov A.V. // J. Phys. Condens. Matter. 1989. V. 1. P. 6603. https://doi.org/10.1088/0953-8984/1/37/008
  26. Evarestov R.A., Leko A.V., Murin I.V. et al. // Phys. Status Solidi. 1992. V. 170. P. 145. https://doi.org/10.1002/pssb.2221700117
  27. Chen J., Zhang Z., Guo Y., Robertson J. // J. Appl. Phys. 2022. V. 131. P. 145. https://doi.org/10.1063/5.0087914
  28. Hoat D.M., Rivas Silva J.F., Méndez Blas A. // Optik. 2019. V. 181. P. 1023. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.12.173
  29. Oka M., Kamisaka H., Fukumura T., Hasegawa T. // Comput. Mater. Sci. 2018. V. 154. P. 91. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2018.07.038
  30. Zhu Z., Deng Z., Chu I.-H. et al. // Comput. Mater. Syst. Des. Springer Int. Publ., 2018. P. 147. https://doi.org/10.1007/978-3-319-68280-8_7
  31. Mo Y. // ECS Meet. Abstr. 2019. V. MA2019-02. P. 97. https://doi.org/10.1149/MA2019-02/2/97
  32. Petrov A.V., Ivanov-Schitz A.K., Murin I.V. // Phys. Status Solidi. 2023. V. 220. P. 97. https://doi.org/10.1002/pssa.202200494
  33. He X., Zhu Y., Mo Y. // Nat. Commun. 2017. V. 8. P. 15893. https://doi.org/10.1038/ncomms15893
  34. Sun S., Xia D. // Solid State Ionics. 2008. V. 179. P. 2330. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2008.09.028
  35. Zhu Z., Chu I.-H., Ong S.P. // Chem. Mater. 2017. V. 29. P. 2474. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6b04049
  36. Wan T.H., Ciucci F. // ACS Appl. Energy Mater. 2021. V. 4. P. 7930. https://doi.org/10.1021/acsaem.1c01262
  37. Hernández-Haro N., Ortega-Castro J., Martynov Y.B. et al. // Chem. Phys. 2019. V. 516. P. 225. https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2018.09.023
  38. Drużbicki K., Mikuli E., Kocot A. et al. // J. Phys. Chem. A. 2012. V. 116. P. 7809. https://doi.org/10.1021/jp301190z
  39. Bruska M.K., Czekaj I., Delley B. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. V. 13. P. 15947. https://doi.org/10.1039/c1cp20923j

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расположение атомов в моделируемой системе Pb25Sr6KF63 в начале (а) и после окончания (б) НЭМ-расчетов

Скачать (280KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Радиальные парные функции распределения атомов: пары F–F, Pb–Pb, Pb–F в системе Pb25Sr6KF63 (а). Вертикальные прямые отвечают ситуации идеального кристалла с флюоритовой структурой; пары Pb–F (1) в кристалле β-PbF2, пары Pb–F (2), Sr–F (3), K–F (4) в системе Pb25Sr6KF63 (б)

Скачать (221KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Среднеквадратичные смещения атомов фтора, локализованные в первой координационной сфере атомов металлов: Pb (1) в β-PbF2, Pb (2), Sr (3), K (4) в системе PbF2–SrF2–KF

Скачать (70KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».