МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ ЗАМЕЩЕНИЯ В СТРУКТУРЕ ТИТАНСОДЕРЖАЩЕГО ХИБОНИТА
И.А. Панкин, А.Н. Кравцова, О.Е. Положенцев, А.В. Солдатов
МИЦ "Интеллектуальные материалы", 344090 Россия, Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 5
akravtsova@sfedu.ru
Ключевые слова: локальная атомная структура, геологические материалы, хибонит, компьютерное моделирование, теория функционала плотности, спектроскопия XANES, local atomic structure, geological materials, hibonite, computer modeling, density functional theory, XANES spectroscopy
Страницы: 1445-1452
Аннотация
Проведено исследование локальной атомной структуры вокруг позиций титана в титансодержащем хибоните (CaAl12O19). Рассмотрены структурные модели замещения атомами титана различных позиций алюминия в структуре хибонита. Выполнена оптимизация структурных моделей хибонита на основе теории функционала плотности в приближении псевдопотенциалов c помощью программного кода VASP5.3. Анализ свободных энергий Гиббса систем показал, что наиболее вероятными являются модели дефектов замещения атомами титана позиций алюминия M2 и M4. Для наиболее вероятных структур титансодержащего хибонита проведен расчет спектров рентгеновского поглощения в ближней к краю области за K -краем титана. Показаны существенные отличия в теоретических спектрах XANES, вычисленных для различных структурных моделей с учетом и без учета геометрической оптимизации. Наблюдаются изменения в интенсивности предкраевой особенности Ti K -XANES спектров для различных моделей замещения алюминия титаном, что связано с различной координацией титана в структурных моделях. Изменения в энергетическом положении особенностей спектров оптимизированных моделей согласуются с изменением межатомных расстояний в ближайшем окружении атомов титана.
DOI: 10.15372/JSC20160710 |
