Y₃Al₅O₁₂ КРИСТАЛЫНЫҢ ЭЛЕКТРОНДЫ ЖӘНЕ СЕРПІМДІ ҚАСИЕТТЕРІН МОДЕЛЬДЕУ

Бұл ғылыми жұмыста біз компьютерлік модельдеу әдістерін қолдана отырып, иттрий-алюминий гранатына кешенді зерттеу жүргіздік. Біздің жұмысымыз серпімді қасиеттерді дәл талдауға, күй теңдеулерін жасауға және кристалдық және аймақтық құрылымдарды зерттеуге бағытталған. Біз заманауи есептеу әдістерін қолдана отырып, серпімділік модулі және Пуассон коэффициенті сияқты материалдың механикалық параметрлерін егжей-тегжейлі зерттедік. Виртуалды модельдеу әдістері материалдың механикалық сипаттамаларын зерттеуге мүмкіндік береді. Негізгі назар кристалдың серпімді қсиеттерін дәл көрсететін компьютерлік модельдерді құруға және тексеруге бағытталған. Эксперименттік мәліметтерге қатысты әртүрлі гибридті функционалдарды пайдалану кезінде алынған мәндерді салыстыру жүргізілді. Виртуалды модельдер материалдың механикалық сипаттамаларын жан-жақты зерттеуге ғана емес, сонымен қатар нақты эксперименттік мәліметтерге айтарлықтай жақын нәтижелер берді. Салыстырулар келесі параметрлер бойынша жүргізілді: ұяшық параметрлері, тыйым салынған аймақ энергиясы, кристалл атомдарының тиімді зарядтары, күй теңдеулері және серпімділік параметрлері. Сонымен қатар, эксперименттік мәліметтерге қатысты қателік деңгейлері анықталды. Біз B3PW, B3LYP, HSE06, PBE сияқты әртүрлі алмасу-корреляциялық гибридті функционалдарды қолдану арқылы қол жеткізілген иттрий-алюминий гранатының кристалды құрылымын талдау нәтижелерін ұсынамыз. Зерттеудің бұл аспектісі кристалдық тордың параметрлерін талдауды, кристалдағы атомдардың таралуын және материалдың қасиеттерін толық түсіну үшін маңызды құрылымды қамтиды.

1. Franta D., Mureșan M. G. Wide spectral range optical characterization of yttrium aluminum garnet (YAG) single crystal by the universal dispersion model // Optical Materials Express. – 2021. – Vol. 11. – No. 12. – P. 3930–3945.

2. Kalisky Y. Hosts for Solid-State Luminescent Systems // Wide-Gap Luminescent Materials: Theory and Applications. – Boston, MA : Springer US, 2013. – P. 1–11.

3. Huang Z., Feng J., Pan W. Elastic properties of YAG: First-principles calculation and experimental investigation // Solid state sciences. – 2012. – Vol. 14. – No. 9. – P. 1327–1332.

4. Chen J. et al. Ab initio study of a charged vacancy in yttrium aluminum garnet (Y3Al5O12) // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2008. – Vol. 20. – No. 32. – P. 325212.

5. Xu Y. N., Ching W. Y. Electronic structure of yttrium aluminum garnet (Y3Al5O12) // Physical Review B. – 1999. – Vol. 59. – No. 16. – P. 10530.

6. Laun J., Vilela Oliveira D., Bredow T. Consistent gaussian basis sets of double‐and triple‐zeta valence with polarization quality of the fifth period for solid‐state calculations // Journal of Computational Chemistry. – 2018. – Vol. 39. – No. 19. – P. 1285–1290.

7. Peintinger M. F., Oliveira D. V., Bredow T. Consistent Gaussian basis sets of triple‐zeta valence with polarization quality for solid‐state calculations // Journal of Computational Chemistry. – 2013. – Vol. 34. – No. 6. – P. 451–459.

8. Tropf W. J. Yttrium Aluminum Garnet (Y3Al5O12) // Handbook of Optical Constants of Solids. – Academic Press, 1997. – P. 963–986.

9. Xu Y. N., Ching W. Y. Electronic structure of yttrium aluminum garnet (Y3Al5O12) // Physical Review B. – 1999. – Vol. 59. – No. 16. – P. 10530.

10. Spencer E. G. et al. Microwave elastic properties of nonmagnetic garnets // Journal of Applied Physics. – 1963. – Vol. 34. – No. 10. – P. 3059–3060.

11. Kitaeva V. F., Zharikov E. V., Chistyi I. L. The properties of crystals with garnet structure // Physica status solidi (a). – 1985. – Vol. 92. – No. 2. – P. 475–488.