Квантово-химическое моделирование дисперсных систем с основой алюмоиттриевого граната

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Лазерный материал Y3Al5O12 (YAG), первоначально известный в форме монокристалла, свое распространение и широкую коммерческую реализацию получил в виде оптической керамики. Стремление к расширению функциональности материалов из нанокристаллов за счет размерного эффекта актуализирует изучение влияния их строения на оптические (колебательные и электронные) и другие свойства новых перспективных материалов с основой YAG, в том числе в составе стеклокерамики. В работе методами DFT/uPBEPBE/SDD, DFT/uPBEPBE/lanl2DZ и DFT/uB3PW91/SDD рассчитаны модели фрагментов кристаллического алюмоиттриевого граната. Произведен расчет ИК-спектров методом DFT/uPBEPBE/lanl2DZ, а также выполнено соотнесение полос поглощения рассчитанных волновых чисел с измеренными. Методом DFT/RB3PW91/SDD рассчитан электронный спектр поглощения и энергии уровней.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Д. Плехович

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: plekhovich@ihps-nnov.ru
Россия, Нижний Новгород

А. Д. Плехович

Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых РАН

Email: plekhovich@ihps-nnov.ru
Россия, Нижний Новгород

А. М. Кутьин

Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых РАН

Email: plekhovich@ihps-nnov.ru
Россия, Нижний Новгород

Е. Е. Ростокина

Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых РАН

Email: plekhovich@ihps-nnov.ru
Россия, Нижний Новгород

А. В. Будруев

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: plekhovich@ihps-nnov.ru
Россия, Нижний Новгород

Т. Ю. Бирюкова

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: plekhovich@ihps-nnov.ru
Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Осипов В.В., Шитов В.А., Максимов Р.Н., Соломонов В.И., Лукьяшин К.Е., Орлов А.Н. // Фотоника. 2018. Т. 12. № 3. С. 318–334.
  2. Ikesue A., Aung Y.L., Taira T., Kamimura T., Yoshida K., Messing. G.L. // Annu. Rev. Mater. Res. 2006. V. 36. P. 397.
  3. Lukowiak A., Wiglusz R.J., Maczka M., Gluchowski P., Strek W. // Chemical Physics Letters. 2010. V. 494. № 4–6. P. 279–283. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2010.06.033
  4. Соломонов В.И., Осипов В.В., Шитов В.А., Лукьяшин К.Е., Бубнова А.С. // Оптика и спектроскопия. 2020. Т. 128, вып. 1. С. 5–9. https://doi.org/10.21883/OS.2020.01.48831.117-19
  5. Волженская Л.Г., Зоренко Ю.В, Пацаган Н.И., Пашковский М.В. // Опт. и спектр. 1987. Т. 63. № 1. С. 135.
  6. Зоренко Ю.В., Пашковский М.В., Батенчук М.М., Лимаренко Л.Н., Назар И.В. // Опт. и спектр. 1996. Т. 80. № 5. С. 776.
  7. Balabanov S.S., Gavrishchuk E.M., Rostokina E.Ye., Plekhovich A.D., Kuryakov V.N., Amarantov S.V., et al. // Ceramics International. 2016. V. 42. P. 17571–17580. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.08.071
  8. Bangjun L., Ke Gai, Qian W., Tong Z. // Ceram. Int. 2023. V. 49. № 19. P. 32318–32323. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.07.098
  9. Балабанов С.С., Гаврищук Е.М., Дроботенко В.В., Плехович А.Д., Ростокина Е.Е. // Неорг. Матер. 2014. Т. 50. № 10. С. 1114–1118. https://doi.org/10.7868/S0002337X14100030
  10. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., et.al. // Gaussian 03 Gaussian, Inc., Wallingford, CT. 2003.
  11. Data retrieved from the Materials Project for Y3Al5O12 (mp-3050) from database version v2022.10.28. https://doi.org/10.17188/1204905
  12. Dobrzycki Ł., Bulska E., Pawlak D.A., Frukacz Z., Wozniak K. // Inorg. Chem. 2004. V. 43. P. 7656–7664. https://doi.org/10.1021/ic049920z
  13. Роозе Н.С., Анисимов Н.А. // Опт. и спектр. 1975. Т. 38. № 3. С. 627.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Строение молекулы алюмоиттриевого граната: а – в соответствии с работой [11, 12], б – рассчитанная методом DFT/uPBEPBE/SDD.

Скачать (384KB)
3. Таблица 1.1

Скачать (54KB)
4. Таблица 1.2

Скачать (47KB)
5. Рис. 2. Рассчитанный ИК-спектр алюмоиттриевого граната состава Y6Al15O15 (scale factor – 0.91 и FWHM = 6 cm-1).

Скачать (406KB)
6. Рис. 3. (а) Рассчитанный ИК-спектр (состав Y7Al9O26: scale factor – 1.0 и FWHM = 12 cm-1), (б) зарегистрированный ИК-спектр алюмоиттриевого граната.

Скачать (565KB)
7. Таблица 2.1

Скачать (109KB)
8. Таблица 2.2

Скачать (68KB)
9. Таблица 2.3

Скачать (71KB)
10. Таблица 2.4

Скачать (106KB)
11. Рис. 4. Рассчитанный методом DFT/RB3PW91/SDD электронный спектр модели Y7Al9O26 (1 – синглетное состояние, 2 – триплетное состояние).

Скачать (344KB)

© Российская академия наук, 2024