Первопринципные исследования структурных, электронных, механических и колебательных свойств двойных карбонатов со структурой доломита - Журавлев, Юрий Николаевич (Известия Алтайского государственного университета, 2022)
Методами теории функционала плотности с РВЕ градиентным функционалом и дисперсионной поправкой D3(BJ) в базисе локализованных орбиталей пакета CRYSTAL17 рассчитаны параметры кристаллической структуры, электронный и колебательный спектры, упругие постоянные ромбоэдрических двойных карбонатов М1М2(СО3)2 (М1, М2: Mg, Ca, Mn, Cd, Zn) со структурой типа доломита. Показано, что для постоянных решетки, междуатомных расстояний, упругих постоянных и поликристаллических модулей, волновых чисел отдельных колебательных мод можно установить линейные зависимости от радиусов катионов, а для параметров химической связи и энергий образования — от их электроотрицательностей. Параметры решетки увеличиваются с ростом среднего радиуса катиона, а упругие константы и модули уменьшаются. Наибольшая сжимаемость карбонатов предсказана в направлении оси с, что согласуется с характером химической связи, где более сильные связи углерод — кислород присутствуют в плоскости ab, а более слабые связи металл — кислород — в направлении оси с. Энергия образования двойных карбонатов из твердых оксидов и газообразного СО2 в CaMg(CO3)2 равна -2.82 eV, в CaCd(CO3)2 -2.71 eV, а из простых карбонатов соответственно -0.054 eV, 0.023 eV. Полученные формулы могут использоваться для оценки и прогноза физических свойств твердых растворов карбонатов переменного состава.