| Название: | Первопринципные расчеты физических свойств материалов и микроскопическая теория сегнетоэлектриков и полярных диэлектриков |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 02 - ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ |
| Научная дисциплина: | 02-206 Сегнетоэлектрики и диэлектрики |
| Ключевые слова: | сегнетоэлектрики, структурные фазовые переходы, типа смещения и порядок-беспорядок, релаксоры, полярные дефекты, структурная неустойчивость, диэлектрическая релаксация, соединения со структурой перовскита, сегнетоэлектрики на основе аминокислот, соединения $A^4B^6$, микроскопическая теория, расчеты из первых принципов, квантовые эффекты |
| Время действия проекта: | 2006-2008 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Квятковский,ОЕ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 06-02-17305 |
| Финансирование 2006 г.: | 300000 |
| Исполнители: |
Воротилова,ЛС: None
Гужва,МЕ: лаб. кинетических явлений в твердых телах при низких температурах (Волкова,МП)
Дрязгова,ВВ: лаб. физики сегнетоэлектричества и магнетизма (Лушникова,СГ)
Захаров,ГА: None
Маркова,ЛА: лаб. физики сегнетоэлектричества и магнетизма (Лушникова,СГ)
Марковин,ПА : лаб. оптических явлений в сегнетоэлектрических и магнитных кристаллах (Павлова,ВВ)
|
Предлагаемый проект направлен на создание методов расчета $ab initio$ физических свойств сегнетоэлектриков типа смещения и порядок-беспорядок и полярных диэлектриков и построение микроскопической теории сегнетоэлектриков с целью выяснения природы сегнетоэлектричества и диэлектрических аномалий в чистых и допированных материалах и поиска новых перспективных материалов. Проект включает: 1. Выяснение природы упорядочивающихся элементов структуры и расчеты колебательных спектров и интенсивностей рамановских и инфракрасных мод для триглицин сульфата (TGS) и глицин фосфита (GPI) с помощью методов расчета $ab initio$; 2. Развитие микроскопической теории структурных фазовых переходов и диэлектрической релаксации в твердых растворах Sr$_{1-x}A_x$Ti$_{1-y}B_y$O$_3$, [A=Ca,Ba,Pb,Mn,Mg,Zn; B=Mn,Zr], а также в бинарных соединениях $A^4B^6$, $A^2B^6$ с примесями замещения. Расчеты из первых принципов критической концентрации и параметров диэлектрической релаксации (энергии активации, дипольные моменты и пр.) для релаксаторов (ориентируемых полярных дефектов) различной природы в этих материалах; 3. Поиск упорядочивающихся локальных элементов структуры (переключаемых локальных дипольных моментов) в сегнетоэлектриках с размытым фазовым переходом (релаксорах) PbMg$_{1/3}$Nb$_{2/3}O$_3$ (PMN) и PbZn$_{1/3}$Nb$_{2/3}$O$_3$ (PZN) с целью выяснения природы аномальных диэлектрических свойств этих материалов; 4. Построение микроскопической теории, учитывающей влияние тепловых колебаний решетки на результаты локальных методов изучения кристаллической структуры, ядерного магнитного резонанса (NMR) и тонкой структуры края поглощения рентгеновских лучей (XAFS), с целью решения вопроса о природе нецентральности атомов Ti, Nb и Pb в кубической фазе BaTiO$_3$, KNbO$_3$ и PbTiO$_3$; 5. Развитие кластерного метод расчета из первых принципов тензора эффективного заряда Борна в кристаллических диэлектриках, основанного на точном решении задачи об эффектах локального поля (поля Лоренца) в кристаллах. Ожидаемые результаты позволят ответить на вопрос о природе сегнетоэлектричества и аномальных диэлектрических свойств в релаксорах, в оксидах переходных металлов со структурой перовскита и в твердых растворах на их основе, в бинарных твердых растворах и в сегнетоэлектриках на основе аминокислот, TGS и GPI
