Атомистическое моделирование кристалла парателлурита α-teo2. I. Дефекты и ионный перенос

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

С помощью методов компьютерного моделирования исследованы структурные и дефектные особенности кристаллов парателлурита α-TeO2. Показано, что в α-TeO2 предпочтительными точечными дефектами являются кислородные вакансии и междоузельные ионы кислорода. Вакансии кислорода могут быть как изолированными, так и образовывать сложные кластеры. Междоузельным ионам кислорода энергетически выгоднее всего располагаться в каналах, пронизывающих структуру парателлурита вдоль оси с. Обсуждается природа возможного кислород-ионного переноса в α-TeO2.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. К. Иванов-Шиц

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexey.k.ivanov@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Кондратюк И.П., Мурадян Л.А., Писаревский Ю.В. и др. // Кристаллография. 1987. Т. 32. С. 609.
  2. Thomas P.A. // J. Phys. C. 1988. V. 21. P. 4611. http://stacks.iop.org/0022-3719/21/i=25/a=009
  3. Дудка А.П., Головина Т.Г., Константинова А.Ф. // Кристаллография. 2019. Т. 64. С. 930. https://doi.org/10.1134/S0023476119060043
  4. Ceriotti M., Pietrucci F., Bernasconi M. // Phys. Rev. B. 2006. V. 73. P. 104304. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.104304
  5. Champarnaud-Mesjard J.C., Blanchandin S., Thomas P. et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2000. V. 61. P. 1499. https://doi.org/10.1016/S0022-3697(00)00012-3
  6. Малютин С.А., Саплавская К.К., Карапетьянц М.Х. // Журн. неорган. химии. 1971. Т. 16. С. 781.
  7. Deringer V.L., Stoffel R.P., Dronskowski R. // Cryst. Growth Des. 2014. V. 14. P. 871. http://doi.org/10.1021/cg401822g
  8. Uchida N., Ohmachi Y. // J. Appl. Phys. 1969. V. 40. P. 4692. https://doi.org/10.1063/1.1657275
  9. Arlt G., Schweppe H. // Solid State Commun. 1968. V. 6. P. 783. https://
  10. Gupta N., Voloshinov V. // Opt. Lett. 2005. V. 30. P. 985. https://doi.org/10.1364/OL.30.000985
  11. Wang P., Zhang Z. // Appl. Opt. 2017. V. 56. P. 1647. https://doi.org/10.1364/AO.56.001647
  12. El-Mallawany R.A.H. Tellurite Glasses Handbook: Physical Properties and Data; CRC Press: Boca Raton, FL, 2002.
  13. Li Y., Fan W., Sun H. et al. // J. Appl. Phys. 2010. V. 107. P. 093506. https://doi.org/10.1063/1.3406135
  14. Liu Z., Yamazaki T., Shen Y. et al. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. P. 173119. https://doi.org/10.1063/1.2732818
  15. Ковальчук М.В., Благов А.Е., Куликов А.Г. и др. // Кристаллография. 2014. Т. 59. С. 950.
  16. Куликов А.Г. // Образование приповерхностных структур в кристаллах парателлурита и тетрабората лития при миграции носителей заряда во внешнем электрическом поле. Дис. … канд. физ.-мат. наук. Москва. 2019.
  17. Dick B.G., Overhauser A.W. // Phys. Rev. 1958. V. 112. P. 90.
  18. Torzuoli L., Bouzid A., Thomas P., Masson O. // Mater. Res. Express. 2020. V. 7. P. 015202. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab6128
  19. Mayo S.L., Olafson B.D., Goddard W.A. // J. Phys. Chem. 1990. V. 94. P. 8897. http://dx.doi.org/10.1021/j100389a010
  20. Gulenko A., Masson O., Berghout A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. P. 14150. https://doi.org/10.1039/c4cp01273a
  21. Achouri M.M., Ziani N., Bouamrane R., Abderrahmane A. // Indian J. Phys. 2018. V. 92. P. 1373. https://doi.org/10.1007/s12648-018-1232-2
  22. Gale J.D., Rohl A.L. // Mol. Simul. 2003. V. 29. P. 291. http://dx.doi.org/10.1080/ 0892702031000104887
  23. Mott N.F., Littleton M.J. // Trans. Faraday Soc. 1932. V. 34. P. 485.
  24. Smith W., Todorov I.T., Leslie M. // Z. Kristallogr. 2005. B. 220. S. 563. https://doi.org/10.1524/zkri.220.5.563.65076
  25. Silvestrova I.M., Pisarevskii Y.V, Senycshenkov P.A. et al. // Phys. Status Solidi. А. 1987. V. 101. P. 437. https://doi.org/10.1002/pssa.2211010215
  26. Ledbetter H., Leisure R.G., Migliori A. et al. // J. Appl. Phys. 2004. V. 96. P. 6201. https://doi.org/10.1063/1.1805717
  27. Ohmachi Y., Uchida N. // J. Appl. Phys. 1970. V. 41. P. 2307. https://doi.org/10.1063/1.1659223
  28. Jain H., Nowick A.S. // Phys. Status Solidi. А. 1981. V. 67. P. 701. https://doi.org/10.1002/pssa.2210670242
  29. Mezaki R., Margrave J.L. // J. Phys. Chem. 1962. V. 62. P. 66. https://doi.org/10.1021/j100815a037
  30. Pashinkin A.S., Rabinovich I.B., Sheiman M.S. et al. // J. Chem. Thermodynamics. 1985. V. 17. P. 43. https://doi.org/10.1016/0021-9614(85)90030-8
  31. Wegener J., Kanert О., Küchler R. et al. // Z. Naturforsch. А. 1994. B. 49. S. 1151. https://doi.org/10.1515/zna-1994-1208
  32. Wegener J., Kanert O., Küchler R. et al. // Rad. Eff. Defects Solids. 1995. V. 114. P. 277.
  33. Hartmann E., Kovács L. // Phys. Status Solidi. А. 1982. V. 74. P. 59. https://doi.org/10.1002/pssa.2210740105

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Кристаллическая структура α-TeO2: в плоскости (bc) (а), в плоскости (ab) (б). О1…О4, Те1…Те4 – номера атомов, d1, d2 – связи Те–О. На рис. (б) буквой А отмечены “квадратные” сквозные каналы, пронизывающие структуру вдоль оси с.

Скачать (101KB)
Метаданные
3. Рис. 2. РПКФ идеального α-TeO2 при температуре 300 К, цифры на кривых обозначают максимумы соответствующих пиков РПКФ для первой и второй координационных сфер (а); 1 – расчет при 900 К, 2 – расчет при 1200 К (б).

Скачать (133KB)
Метаданные
4. Рис. 3. РПКФ парателлурита при 300 К для идеального кристалла (1) и образца с 15 вакансиями кислорода (2).

Скачать (88KB)
Метаданные
5. Рис. 4. РПКФ дефектного парателлурита с пятью междоузельными атомами кислорода в каналах типа А при температурах 300 (1) и 1100 K (2).

Скачать (86KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Параметры решетки TeO2 различной степени дефектности в температурном диапазоне 1100–1500 K: 1 – стехиометрический состав, 2 – пять вакансий кислорода, 3 – 10 междоузельных атомов кислорода, 4 – 15 вакансий кислорода.

Скачать (92KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Температурные зависимости коэффициентов диффузии кислорода для TeO2 различной степени дефектности: 1 – пять вакансий кислорода, 2 – 15 вакансий кислорода, 3 – пять междоузельных ионов кислорода, 4 – 10 междоузельных ионов кислорода, 5 – пять вакансий теллура. Цифры у прямых – энергии активации диффузии.

Скачать (80KB)
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».