ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗ ПЕРВЫХ ПРИНЦИПОВ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ НАНОЧАСТИЦ НИКЕЛЯ В СТРУКТУРЕ ПЕРОВСКИТА LSNT

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Методом молекулярной динамики из первых принципов исследован процесс сегрегации атомов никеля к границам структурных дефектов в соединении La0.2Sr0.7Ni0.1Ti0.9O3−δ (LSNT) на основе ранее проведенного экспериментального исследования методом просвечивающей электронной микроскопии [Nat. Commun. 13, 6682 (2022)]. В результате проведенных с использованием модельной ячейки расчетов энергий сегрегации обнаружена тенденция к сегрегации примесей никеля к поверхности и антифазной границе. Установлено, что присутствие вакансий в структуре благоприятствует сегрегации атомов никеля. Были проведены расчеты с двумя примесными атомами никеля, подтверждающие наличие тенденции к кластеризации. Рассчитано распределение зарядов атомов, которое может служить объяснением, почему сегрегация к рассматриваемым дефектам энергетически выгодна. Полученные результаты согласуются с данными экспериментальных наблюдений и объясняют закономерности процесса сегрегации в атомном масштабе.

Об авторах

А. Ф. Фаттахов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: fattahovazat@yandex.ru
Москва, Россия

Д. И. Бажанов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Вычислительный центр имени А. А. Дородницына ФИЦ ИУ Российской академии наук

Email: dima@kintechlabs.com
Москва, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. D. Neagu and J. T. S. Irvine, Chem. Mater. 22, 5042 (2010).
  2. D. Neagu, V. Kyriakou, I. Roiban et al., ACS Nano 13, 12996 (2019).
  3. Y. H. Kim, H. Jeong, BR. Won et al., Nano-Micro Lett. 16, 33 (2024).
  4. H. Han, J. Park, S. Y. Nam et al., Nat. Commun. 10, 1471 (2019).
  5. K. J. Kim, H. Han, T. Defferriere et al., J. Am. Chem. Soc. 141, 7509 (2019).
  6. Y. Gao, Z. Lu, T. L. You et al., J. Phys. Chem. Lett. 9, 3772 (2018).
  7. I. Hamada, A. Uozumi, Y. Morikawa et al., J. Am. Chem. Soc. 133, 18506 (2011).
  8. M. L. Weber, D. Jennings, S. Fearn et al., Nat. Commun. 15, 9724 (2024).
  9. H. Han, Y. Xing, B. Park et al., Nat. Commun. 13, 6682 (2022).
  10. D. Neagu, G. Tsekouras, D. N. Miller et al., Nat. Chem. 5, 916 (2013).
  11. O. Kwon, S. Sengodan, K. Kim et al., Nat. Commun. 8, 15967 (2017).
  12. W. Kohn, Rev. Mod. Phys. 71, 1253 (1999).
  13. P. E. Blochl, Phys. Rev. B 50, 17953 (1994).
  14. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
  15. H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976).
  16. P. E. Blochl, O. Jepsen, and O. K. Andersen, Phys. Rev. B 49, 16223 (1994).
  17. S. L. Dudarev, G. A. Botton, S. Y. Savrasov et al., Phys. Rev. B 57, 1505 (1998).
  18. G. Kresse and J. Hafner, Phys. Rev. B 48, 115 (1993).
  19. G. Kresse and J. Furthmuller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996).
  20. M. F. Yan, R. M. Cannon, and H. K. Bowen, J. Appl. Phys. 54, 764 (1983).
  21. J. A. S. Ikeda and Y. M. Chiang, J. Am. Ceram. Soc. 76, 2437 (1993).
  22. C. Fonseca Guerra, J.-W. Handgraaf, E. J. Baerends, and F. M. Bickelhaupt, J. Comput. Chem. 25, 189 (2004).
  23. T. Heisig, J. Kler, H. Du et al., Adv. Funct. Mater. 30, 118 (2020).
  24. A. Pedone, G. Malavasi, M. C. Menziani et al., J. Phys. Chem. B 110, 11780 (2006).
  25. S. Plimpton, J. Comput. Phys. 117, 1 (1995).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025