Исследование упругих свойств кристалла Na2SO4-Vметодом DFT
Author:
Open Access
- 28 December 2024
- journal article
- Published by L. N. Gumilyov Eurasian National University in BULLETIN of the L.N. Gumilyov Eurasian National University. Physics. Astronomy Series
- Vol. 149 (4) , 178-198
Abstract
В данной статье исследуются упругие свойства кристалла Na₂SO₄ (тенардит, орторомбическая фаза V, группа симметрии FDDD) с примесями методом функционала плотности (DFT) с использованием гибридного функционала HSE06. Основная цель работы — изучение механических характеристик Na₂SO₄ под воздействием различных давлений с акцентом на разработку более эффективных термолюминесцентных дозиметров (ТЛД). Проведённое моделирование позволяет лучше понять, как структурные изменения в кристалле под давлением влияют на его упругость и пластичность. Важным достижением является выявление критических точек при давлении около 12 ГПа, где происходит переход материала из пластичного состояния в хрупкое. Рассмотрены основные механизмы, управляющие деформацией кристалла, а также возможность фазовых переходов, влияющих на электронные и упругие свойства. Проведено детальное сравнение полученных данных с экспериментальными значениями ширины запрещённой зоны и упругих модулей, что подтвердило адекватность расчётной модели. Эти выводы имеют важное значение для дальнейшего использования Na₂SO₄ в условиях экстремальных механических воздействий, что делает его перспективным для применения в дозиметрии радиационного излучения и других областях, где необходима высокая устойчивость материала к внешним нагрузкам.Keywords
This publication has 13 references indexed in Scilit:
- Intrinsic emission and electron-hole trapping centers in irradiatedOptik, 2021
- Mechanical and electronic properties under high pressure on ternary AlGaN and InGaN compounds—a first-principles perspectiveMaterials Research Express, 2018
- Influence of the exchange screening parameter on the performance of screened hybrid functionalsThe Journal of Chemical Physics, 2006
- Peculiarities of the structural phase transitions in Na2SO4(V): a Raman scattering studyJournal of Physics: Condensed Matter, 2005
- Luminescence emission spectra in the temperature range of the structural phase transitions of Na2SO4Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2004
- Thermoluminescence characteristics of LiNaSO4 doped with rare earths Eu and DyPhysica Status Solidi (a), 2003
- Structure, elastic moduli, and thermodynamics of sodium and potassium at ultrahigh pressuresPhysical Review B, 2000
- Structures and Phase Transitions of Na2SO4Journal of Applied Crystallography, 1996
- Effect of pressure on the electrical conductivity, Na+-ion transport, in Na2SO4Journal of Physics and Chemistry of Solids, 1992
- XCII. Relations between the elastic moduli and the plastic properties of polycrystalline pure metalsJournal of Computers in Education, 1954