Теоретическое изучение сегнетоэлектрических свойств материалов семейства K3H (SO4) 2 с применением методов квантовой химии
Диссертация
В работе были использованы различные методы и подходы. При нахождении параметров Изинга и туннельных параметров применен метод псевдоспиновых кластеров. Расчеты колебательных уровней в одномерных потенциалах рассчитаны по программе, реализующей численное решение одномерного уравнения Шредингера. Использован метод корректировки с учётом дифракционных данных потенциальных поверхностей протонов… Читать ещё >
Список литературы
- Вакс В. Г. Введение в микроскопическую теорию сегнетоэлектриков. М. Наука 1973.
- Струков Б. А., Леванюк А. П. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах. М.: Наука, «Физматлит» 1995.
- Левин А. А., Долин Н. // Нрименение теории гетеролигандных комплексов к Н- связанным сегпетоэлектрикам и родственным материалам. //ДАН 341 (5) (1995) 638.
- Долин СП., Лебедев В. Л., Левин А. А. // Кластерные квантовохимические расчёты и приближение кластеров Бете при описании Н-связанных кристаллов. //ДАН 341(6)(1995)776.
- Levin А. А., Dolin S. Р. // Molecular Models and Calculations in Microscopic Theory of Order-Disorder Structural Phase Transitions: Application to KH2PO4 and Related Compounds.// J. Phys. Chem. 100 (1996) 6258.
- Gezi K. // Dielectric Properties and Phase Transitions in ХзН(8О4)2 and X3D (SO4)2 Crystals (X: K, Rb). // J. Phys. Soc. Jpn. 48 (1980) 886
- Moritomo Y., Tokura Y., Nagaosa N. et. al. // Role of the Proton Tunneling in the Phase Transition of K3Hi. xDx (SO4)2. // J. Low. Temp. Phys. 99 (1995) 55.
- Долин П., Левин А. А., Солин М. В. и Строкач Н. // Механизм протон — протонной связи и свойства «нульмерных» материалов семейства K^H{S0^)2. II ДАН 376 (2001)651.
- Михайлова Т. Ю., Пупышев В. И. // Резонансы на решетках. // Опт. Спектр. 87 (1) (1999) 35.
- Granovsky A. A. http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/index.html.
- Blinc R., Svetina S // Cluster Approximation for Order-Disorder-Type Hydrogen-Bonded Ferroelectrics. II. Application to KH2PO4. // Phys. Rev. 147(2) (1966) 430.
- Ланс M. E., Гласе A. M. // Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. Нринцины и применение.// Мир, М. 1981.
- Физика сегнетоэлектрических явлений. Отв. ред. Смоленский Г. А. Л.: Наука 1985.
- Блинц Р., Жекш Б. // Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. Динамика решётки. // Мир, М. 1975.
- Slater J. // Theory of the Transition in KH2PO4. // J. Chem. Phys. 9 (1941) 16.
- Takagi U. // Theory of the Transition in KH2PO4. // J. Phys. Soc. Jap. 3 (1948) 271.
- Silsbee H. В., Uehling E. A., Schmidt V. H. // Deuteron Intrabond Motion and Ferroelectricity in KD2PO4. // Phys. Rev. 133 (1964) A165.
- Blinc R. // On the isotopic effects in the ferroelectric behavior of crystals with short hydrogen bonds. //J. Phys. Chem. Solid 13 (1960) 204.109
- Strieb В., Callen Н. В., Horwits G. // Cluster Expansion for the Heisenberg Ferromagnet. //Phys. Rev. 130(1963)1798.
- Blinc R., Svetina S. // Cluster Approximations for Order-Disorder-Type Hydrogen-Bonded Ferroelectrics. L Small Clusters. // Phys. Rev. 147 (1) (1966) 423.
- P. G. de Gennes // Collective motions of hydrogen bonds. // Solid State Commun. 1 (1963) 132.
- Domb C. // On the theory of cooperative phenomena. // Adv. Phys. 9,149,245 (1960).
- Bethe H. // Statistical Theory of Super-lattices. // Proc. Roy. Soc. A150, 552 (1935)
- Задачи no термодинамике и статистической физике. Под ред. Ландсберга П. М. Мир: 1974.
- Кубо Р. Статистическая мехаиика. М. Мир: 1967.
- Gezi К. // Low-Temperature Phase Transitions in Rb3Hi.xDx (XO4)2 (X: S, Se). // J. Phys. Soc. Japan 61 (1992) 162.
- Gesi К // Dielectric Properties and Phase Transition in Rb3H (SeO4)2 and Rb3D (SeO4)2 at 1. ow Temperature. // J. Phys. Soc. Japan 50 (1980) 3185−6
- Matsuo Т., Inaba A., Yamamuro O., Onoda-Yamamuro N. // J. Phys.: Condens. Matter 12 (2000) 8595.
- Endo M, Kaneko T, Osaka Y, Makita Y J. // Dielectric Study of the Phase Transition in K3H (SeO4)2 and Isotope Effect. // Phys. Soc. Japan 52 (1983) 3829
- Moritomo Y., Tokura Y., Nagaosa N., Suzuki T. and Kumagai K. // Quantum phase transition in K3Di. xHx (SO4)2 // Phys. Rev. Lett. 71 (1993) 2833.
- Fillaux F. // Hydrogen bonding and quantum dynamics in the solid state. // Int. Rev. Phys. Chem. 19(4) (2000) 553.110
- Yamada Y. // Proton dynamics in hydrogen-bonded systems studied by neutron incoherent scattering. // Ferroelectrics 170 (1995) 23.
- Fortier S., Frazer M. E, Heyding D. // Structure of trirubidium hydrogenbis (sulfate), Rb3H (SO4)2 // Acta Cryst. C41 (1985) 1139.
- Noda Y., Uchiyama S., Kafuku K. et al. // Structure Analysis and Hydrogen Bond Character of K3H (SO4)2. // J. Phys. Soc. Japan 59 (1990) 2804
- Noda Y., Kasatani H. // Possible Origin of the Isotope Effect on the Phase Transition of K3(D, H)(SO4)2. // J. Phys. Soc. Japan 60 (1991) 13
- Noda Y., Kasatani H., Watanabe Y., Terauchi H. // Temperature Dependence of Hydrogen Bond Nature in K3H(SO4)2 // J. Phys. Soc. Japan 61(3) (1992) 905.
- Noda Y., Tamura I., Nakao H. et.al. // Double q Condensation at V-Point on the Phase Transition of K3D (SO4)2 // J. Phys. Soc. Japan. 63 (1994) 1803
- Макарова И. П., Верин И. А., Щагина Н. М. // Кристаллическая структура (NH4)3H (SeO4)2 (фазы I). // Кристаллография 31 (1986) 178.
- Баранов А. И., Макарова И. П., Мурадьян Л. А. и др. // Фазовые переходы и протонная проводимость в кристаллах Rb3H(SeO4)2. // Кристаллография 32 (1987) 682.
- Bohn А., Melzer R., Sonntag R. et. al. // Structural study of the high and low temperature phases of the proton conductor Rb3H (SeO4)2. // Solid State Ionics 77 (1995) 111.
- Melzer R., Sonntag R., Knight K. S. // Rb3H(SeO4)2 at 4K by Neutron Powder Diffraction. // Acta Cryst. C52 (1996) 1061.
- Gustafsson Т., Ichikawa M., Olovsson I. // Evidence for breaking of the center of symmetry in zero-dimensional H-bonded quantum paraelectric Rb^HiSO^)^. II Solid St. Comm. 115(2000) 473.
- Ichikawa M., Sato A., Kamukae M., et.al. // Structure of ferroelastic K3H (SeO4)2- // Acta Cryst. C48 (1992) 1569.
- Ichikawa M., Gustafsson Т., Olovsson I. // K3H(SeO4)2 at 297 and 30 K. // Acta Cryst. C50 111(1994) 330.
- Onoda N., Yamamuro 0., Matsuo T. et. al. // Neutron diffraction study on hydrogen bond structure in K^HiSeO^)^ and Kj, D{SeO^ crystals. //J .Phys: Condens. Matter. 12 (2000)8559.
- Noda Y., Kasatani H., Watanabe Y., Terauchi H., Gesi K. // Structure Analysis of K3D(SO4)2 at Room Temperature. // J. Phys. Soc. Japan 59 (1990) 3249
- Tamura I. and Noda Y. // Hydrogen ordering pattern of K^H{S0^)2 in low temperature phase. // Ferroelectrics 219 (1998) 135.
- Ichikawa M., Gustafsson Т., Olovsson I. // Structure of Rb3D(SeO4)2 at 25, 1Ю and 297 K. // Acta Cryst. C48 (1992) 603.
- Onoda-Yamamuro N., Yamamura 0., Matsuo Т., Ichikawa M., Ibberson R., David W. I. F. // Neutron diffraction study on hydrogen bond structure in K3H (SeO4)2 and K3D (SeO4)2crystals. // J. Phys.: Condens Matter 12 (2000) 8559.
- Catti M., Ferraris G., Ivaldi G. // A very short, and asymmetrical, hydrogen bond in the structure of Na3H(SO4)2 and S-OH vs 0-H…0 correlation. // Acta Cryst. B35 (1979) 525.
- Joswig W., Fuess H., Ferraris G. //Neutron Diffraction Study of the Hydrogen Bond in Trisodium Hydrogenbissulphate and a Survey of Very Short 0-H…0 Bonds. // Acta Cryst. B38 (1982) 2798.
- Mikas U, Hadzi D, Blinc R. // Isotope Effects in Rb^H{SO^ Type Crystals: is the Proton in the Centre of the H Bond. // Ferroelectrics 239 (2000) 375.
- W. P. Mason // Theory of the Ferroelectric Effect and Clamped Dielectric Constant of Rochelle Salt. // Phys. Rev. 72 (1947) 854.
- Devonshire A. F. //Theory of ferroelectrics. // Advanc. in Phys. 3 (1954) 85.
- Pirenne J. // On the ferroelectricity of KH2PO4 and KD2PO4 crystals. // Physica 15 (1949) 1019- // Spontaneous polarisation of KH2PO4 and KD2PO4 crystals versus temperature. //Physica 21 (1954)219.112
- Grindley R., D. ter Haar // An extension of Slater’s theory of ferroelectricity in KH2PO4. // Proc. Roy. Soc. A250 (1959) 267.
- Ichikawa M. // Geometric and quantum aspect of phase transition and isotope effect in hydrogen-bonded ferroelectrics and related materials. // Ferroelectrics, 168 (1995) 177.
- Pilts R. 0., McMahon M. I., Nelmes R. J. // Neutron diffraction studies of the geometric isotope effect in H-ordering transitions // Ferroelectrics 108 (1990) 165.
- McMahon M. I., Pilts R. O., Nelmes R. J. //Neutron diffraction studies of the relationship between Tc and H-bond dimensions in H-ordering transitions. // Ferroelectrics 108 (1990)277.
- Christensen A. N., Hansen M. S., Lehman M. S. // Isotope effects in the bonds of a-CrOOH and a-CrOOD. //J. Solid State Chem. 21 (1977) 325.
- Ichikawa M., Gustafsson Т., Olovsson I., Tsuchida T. // Powder neutron-diffraction profile analysis of zero-dimensional H-bonded crystal НСгОг. // J. Phys. Chem. Solids 60 (1999)1875.
- Fujihara Т., Ichikawa M., Gustafsson Т., Olovsson I. and Tsuchida T. // Powder neutron diffraction studies on CrOOH-type zero-dimensional H-bonded crystals. // Ferroelectrics 259(2001) 133.
- Sugawara T. // Phase tansition in organic crystalls based on keto-enol tautomeric molecules. // J. Crystallogr. Soc. Jap., 36(6) (1994) 12.
- Mochida Т., Izuoka A., Sugawara Т., Moritomo Y., Tokura Y. // Organic hydrogen-bonded dielectrics: Quantum paraelectricity based on tautomerization of 9-hydroxyphenalenonederivatives. // J. Chem. Phys. 101 (1994) 7971.
- Tamura I., Noda Y., Kuroiwa Y., Mochida Т., Sugawara T. // X-ray diffraction studies on the lock-in phase transition of intramolecular hydrogen-bonded compound d-BrHPLN.// J. Phys.:Condens.Matter., 12 (2000) 8345.
- Matsuo T. // Quantum aspects of low-temperature properties of crystals: A calorimetric study in interaction with spectroscopy and diffraction. // Pure Appl. Chem. 75(7) (2003) 913.113
- Levin A. A., Dyachkov P. N. Heteroligand Molecular Systems: Bonding, Shapes and Isomer Stabilities- Taylor and Francis: London and New York, 2002.
- Долин П., Диков Ю. П., Рехарский В. И. // Характер структурных искажений в силикатных системах в рамках теории гетеролигандных систем дляквазитетраэдрических комплексов непереходных элементов. // Геохимия 7 (1988) 915.
- Levin А. А., Dolin S. Р. // Direct and indirect proton-proton coupling in quantum-chemical • theory of H-bonded materials. // J. Mol. Struct. 552 (2000) 39.
- Dolin S. P., Levin A. A., Mikhailova T. Yu., Solin M. V., Strokach N. S., Kirillova N. 1. // Quantum Chemistry Application to H — Bonded Ferroelectrics via Mean Field TheoryInvolving Proton Correlation. // Int. J. Quantum Chem. 96 (2004) 247.
- Dolin S. P., Levin A. A., Mikhailova T. Y., Solin M. V. // Low — Temperature Phase Transition and Structure of Ordered Phase in K^H{SO^)^ (TKHS) — Family Materials. //Adv. Quant. Chem. 44 (2003) 579.
- Perrin C, Nielson J. // «Strong» hydrogen bonds in chemistry and biology. // Annu. Rev. Phys. Chem. 48(1997)511.
- Ichikawa M. // The 0-H vs 0…0 distance correlation, the geometric isotope effect in OHO bonds, and its application to symmetric bonds. // Acta Cryst. B34 (1978) 2074.
- Steiner, T. N.- Saenger, W. // Lengthening of the covalent 0-H bond in 0-H…0 hydrogen bonds re-examined from low-temperature neutron diffraction data of organic compounds. //Acta Cryst. B50 (1994) 348.
- Scheiner S. // Theoretical Studies of Exited State Proton Transfer in Small Model Systems. // J. Phys. Chem. A104 (2000) 5898.
- Smedarchina Z. 2001 Private communications. Щ 84. Гольданский В. И., Трахтенберг Л. И., Флёров В. Н. Туннельные явления в химическойфизике. М: Наука 1986.114
- Базилевский М. В., Венер М. В. // Теоретические исследования реакций переноса протона и атома водорода в конденсированной фазе. // Успехи химии 72 (1) (2003) 1.
- Nakamoto К. // Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds, 4th ed., Wiley, New York, 1986.
- Ельяшевич M. A. //Атомная и молекулярная спектроскопия. // Физматгиз, М. 1962.
- Dolin S. Р., Levin А. А., Mikhailova Т. Y., Solin М .V., Polyakov Е. V., Strokach N. S. // Deuteron Tunneling and Phase Transition in M^D{A0^)2 Antiferroelectrics. // Int. J. Quantum Chem. 100 (2004) 589.
- Trakhtenberg L. I., Fokeyev A. A., Dolin S. P. // Reagent reorganization and promotive modes in barrier preparation for H-tunneling in fluorene-acridine system. // Chem. Phys.1.ett. 341 (2001) 551.
- Вакс В. Г., Зиненко В. И. // К теории сегнетоэлектриков типа КН2Р0^. IIЖЭТФ 64 (1973) 650.
- Dolin S. Р., Levin А. А., Mikhailova Т. У., Strokach N. S., Kirillova N. I. // Pseudospin Hamiltonian Parameters from Quantum Chemical Treatment: K^HiSO^)^ (TKHS) Family. //Ferroelectrics 283 (2003) 115−125.
- Dolin S. P., Levin A. A., Mikhailova T. Yu., Solin M. V., Polyakov E. V., Gavriluyk A. B. // Pseudospin Hamiltonian Parameters Evaluated with Regard to Alkali Metal Ions inК,{НID)(S0^)2 -Materials.//Int. J. Quantum Chem. 104 (2005) 197.
- Tokunaga M., Matsubara T. // Theory of Ferroelectrics Phase Transition in KH^PO^ Type Crystals. //Progr. Teor. Phys. 35 (1996) 581.
- Ландау Л. Д. и Лившиц Е. М. // Квантовая механика. Нерелятивистская теория. // Физматгиз, М. 1963. Оэ