Отправить статью по E-mail 
Устойчивость твердых атомарных фаз азота при нормальном давлении
- Авторы: Гришаков К.С1,2, Дегтяренко Н.Н1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
- Научно-исследовательский институт проблем развития научно-образовательного потенциала молодежи
- Выпуск: Том 117, № 9-10 (5) (2023)
- Страницы: 676-683
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/0370-274X/article/view/145206
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823090069
- EDN: https://elibrary.ru/BOTYVT
- ID: 145206
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
В рамках теории функционала плотности для энергонасыщенных твердых атомарных фаз азота, которые предсказываются теорией динамически устойчивыми при нормальном давлении, впервые исследованы вопросы устойчивости к формированию вакансий в объеме структуры и возможность реализации стабильной поверхности. Показано, что фазы с симметриями кристаллической решетки P 62c и Pccn являются неустойчивыми к формированию вакансий при нормальном давлении. Фазы R3 и P 21 устойчивык формированию вакансий, однако поверхность таких структур вносит неустойчивость, вызывающую их переход из твердого атомарного метастабильного состояния в молекулярное. Гош фаза азота с симметрией кристаллической решетки I 213 является устойчивой к рассмотренным структурным возмущениями является наиболее перспективной для экспериментального синтеза при нормальном давлении.
Об авторах
К. С Гришаков
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”; Научно-исследовательский институт проблем развития научно-образовательного потенциала молодежи
Email: ksgrishakov@mephi.ru
Н. Н Дегтяренко
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Автор, ответственный за переписку.
Email: ksgrishakov@mephi.ru
Список литературы
- K. S. Grishakov and N. N. Degtyarenko, Phys. Chem. Chem. Phys. 24, 8351 (2022).
- Y. Ma, A. R. Oganov, Z. Li, Y. Xie, and J. Kotakoski, Phys. Rev. Lett. 102, 065501 (2009).
- D. Laniel, B. Winkler, T. Fedotenko, A. Pakhomova, S. Chariton, V. Milman, V. Prakapenka, L. Dubrovinsky, and N. Dubrovinskaia, Phys. Rev. Lett. 124, 216001 (2020).
- D. Tomasino, M. Kim, J. Smith, and C.-S. Yoo, Phys. Rev. Lett. 113, 205502 (2014).
- D. Laniel, G. Geneste, G. Weck, M. Mezouar, and P. Loubeyre, Phys. Rev. Lett. 122, 066001 (2019).
- M. I. Eremets, A. G. Gavriliuk, N. R. Serebryanaya, I. A. Trojan, D. A. Dzivenko, R. Boehler, H. K. Mao, and R. J. Hemley, J. Chem. Phys. 121, 11296 (2004).
- M. I. Eremets, A. G. Gavriliuk, I. A. Trojan, D. A. Dzivenko, and R. Boehler, Nat. Mater. 3, 558 (2004).
- C. Mailhiot, L. H. Yang, and A. K. McMahan, Phys. Rev. B 46, 14419 (1992).
- F. Zahariev, J. Hooper, S. Alavi, F. Zhang, and T. K. Woo, Phys. Rev. B 75, 140101(R) (2007).
- J. Kotakoski and K. Albe, Phys. Rev. B 77, 144109 (2008).
- M. M. G. Alemany and J. L. Martins, Phys. Rev. B 68, 024110 (2003).
- W. D. Mattson, D. Sanchez-Portal, S. Chiesa, and R. M. Martin, Phys. Rev. Lett. 93, 125501 (2004).
- F. Zahariev, A. Hu, J. Hooper, F. Zhang, and T. Woo, Phys. Rev. B 72, 214108 (2005).
- A. R. Oganov and C. W. Glass, J. Chem. Phys. 124, 244704 (2006).
- K. Grishakov, K. Katin, M. Gimaldinova, and M. Maslov, Letters on Materials 9, 366 (2019).
- J. Sun, M. Martinez-Canales, D. D. Klug, C. J. Pickard, and R. J. Needs, Phys. Rev. Lett. 111, 175502 (2013).
- A. A. Adeleke, M. J. Greschner, A. Majumdar, B. Wan, H. Liu, Z. Li, H. Gou, and Y. Yao, Phys. Rev. B 96, 224104 (2017).
- S. V. Bondarchuk and B. F. Minaev, Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 6698 (2017).
- K. S. Grishakov and N. N. Degtyarenko, JETP Lett. 112, 630 (2020).
- K. S. Grishakov and N. N. Degtyarenko, JETP Lett. 115, 422 (2022).
- M. V. Kondrin and V. V. Brazhkin, Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics 7, 44 (2016).
- M. V. Kondrin and V. V. Brazhkin, Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 17739 (2015).
- M. M. Maslov and K. P. Katin, Chem. Phys. Lett. 644, 280 (2016).
- M. M. Maslov, K. P. Katin, A. I. Avkhadieva, and A. I. Podlivaev, Russ. J. Phys. Chem. B 8, 152 (2014).
- K. P. Katin and M. M. Maslov, Molecular Simulation 44, 703 (2018).
- K. P. Katin, V. S. Prudkovskiy, and M. M. Maslov, Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures 81, 1 (2016).
- I. S. Novikov, K. Gubaev, E. V. Podryabinkin, and A. V. Shapeev, Machine Learning: Science and Technology 2, 025002 (2021).
- P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, and D. Ceresoli, J. Phys.: Condens. Matter 21, 395502 (2009).
- P. Giannozzi, O. Andreussi, T. Brumme, O. Bunau, M. B. Nardelli, M. Calandra, and R. Car, J. Phys.: Condens. Matter 29, 465901 (2017).
- D. R. Hamann, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 88, 085117 (2013).
- Q. S. Mei and K. Lu, Philosophical Magazine Letters 88, 203 (2008).
- Q. Wei, C. Zhao, M. Zhang, H. Yan, and B. Wei, Phys. Lett. A 383, 2429 (2019).
- Z. Liu, D. Li, Q. Zhuang, F. Tian, D. Duan, F. Li, and T. Cui, Commun. Chem. 3, 42 (2020).
- N. P. Salke, K. Xia, S. Fu, Y. Zhang, E. Greenberg, V. B. Prakapenka, J. Liu, J. Sun, and J.-F. Lin, Phys. Rev. Lett. 126, 065702 (2021).
- Y. Wang, M. Bykov, I. Chepkasov, A. Samtsevich, E. Bykova, X. Zhang, S. Jiang, E. Greenberg, S. Chariton, V. B. Prakapenka, A. R. Oganov, and A. F. Goncharov, Nat. Chem. 14, 794 (2022).
- D. Laniel, F. Trybel, Y. Yin, T. Fedotenko, S. Khandarkhaeva, and A. Aslandukov, Nat. Chem. (2023).
- L. Gagliardi and P. Pyykk�o, J. Am. Chem. Soc. 123, 9700 (2001).
- M. Straka and P. Pyykk�o, Inorg. Chem. 42, 8241 (2003).
- K. Ding, X. Li, H. Xu, T. Li, Z. Ge, Q. Wang, and W. Zheng, Chem. Sci. 6, 4723 (2015).
- L. Gagliardi and P. Pyykk�o, Theoretical Chemistry Accounts: Theory, Computation, and Modeling (Theoretica Chimica Acta) 110, 205 (2003).
- M. Straka, Chem. Phys. Lett. 358, 531 (2002).
- M.-H. V. Huynh, M. A. Hiskey, E. L. Hartline, D. P. Montoya, and R. Gilardi, Angew. Chem. 116, 5032 (2004).
- K. Banert, Y.-H. Joo, T.Ru� er, B. Walfort, and H. Lang, Angewandte Chemie International Edition 46, 1168 (2007).
- S. V. Chapyshev, Russian Chemical Bulletin 60, 1274 (2011).
- M. Bencha a, Z. Yao, G. Yuan, T. Chou, H. Piao, X. Wang, and Z. Iqbal, Nat.Commun. 8, 930 (2017).
Дополнительные файлы
