Структурная неустойчивость в кристаллах BaZrO3: расчеты и экспериментстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science,
Scopus
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 24 октября 2013 г.
Аннотация:Из первых принципов методом функционала плотности рассчитан фононный спектр кубического цирконата бария. Неустойчивый фонон симметрии R25, наблюдаемый в фононном спектре, свидетельствует о неустойчивости структуры BaZrO3 относительно поворотов кислородных октаэдров. Показано, что основное состояние кристаллов имеет симметрию I4/mcm. С целью поиска предсказываемой расчетами неустойчивости исследована локальная структура BaZrO3 методом EXAFS-спектроскопии при 300 K на LIII-крае поглощения Ba. Аномально высокие значения фактора Дебая-Уоллера для пар атомов Ba-O (sigma21~0.015 A2) связываются с проявлением обсуждаемой структурной неустойчивости. Оцененная по измеренным значениям sigma21 средняя амплитуда поворотов октаэдров, вызванных тепловыми колебаниями, составляет ~4 градуса при 300 K. Близость расчетных энергий различных искаженных фаз, появляющихся при конденсации моды R25, позволяет предположить возможность образования состояния структурного стекла в BaZrO3 при понижении температуры и таким образом объяснить причину расхождения результатов расчетов и эксперимента по дифракции.