Главная – Журналы – Переход горения в детонацию в бензино-воздушных смесях 2010 номер 1

С использованием полностью релятивистского кластерного метода дискретного варьирования исследовано электронное строение большого фрагмента кристаллической решетки циркона ZrSiO₄ с примесным атомом плутония, замещающим атом циркония Zr⁴⁺. Рассмотрены три возможных состояния примесного центра: Pu⁴⁺ (изовалентное замещение), Pu³⁺ (неизовалентное замещение) и Pu³⁺ с кислородной вакансией в ближайшем окружении, обеспечивающей зарядовую компенсацию. Релаксацию кристаллической решетки ZrSiO₄ вблизи дефекта моделировали с использованием полуэмпирического метода атомных парных потенциалов (программа GULP). Анализ заселенностей перекрывания и эффективных зарядов на атомах показал, что химическое связывание плутония с матрицей носит ковалентный характер, а изовалентное замещение дает более стабильную систему, чем примесь Pu³⁺. Структура химического связывания в присутствии вакансий является промежуточной по отношению к замещениям Pu⁴⁺ → Zr⁴⁺ и Pu³⁺ → Zr⁴⁺.