ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ И МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МИНЕРАЛА АЛБАНДИТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ DFT И DFT+U
В данной теоретической работе с использованием методов теории функционала плотности (DFT – Density Functional Theory) и DFT+U (с учетом поправки Хаббарда U) были изучены электронная структура, распределение зарядов, магнитный момент, а также типы химических связей в минерале алабандин. При сравнении методов DFT и DFT+U было установлено, что α-MnS обладает антиферромагнитной природой, а результирующий магнитный момент, то есть спонтанное намагничивание, равен 0 μB. Анализ функции локализованных электронов (ELF) показал наличие как ковалентных, так и ионных связей в структуре.
1. Г.А. Петраковский, Л.И. Рябинкина, Г.М. Абрамова, Н.И. Киселев, Д.А. Великанов, А.Ф. Бовина. Письма в ЖЭТФ 69, 12, 949 (1999).
2. И.С. Эдельман, О.Б. Романова, Л.И. Рябинкина, Г.М. Абрамова, В.В. Марков. Анизотропия оптического поглощения α-MnS, Физика твердого тела, 2001, том 43, вып. 8
3. Ferretti, A. M., Mondini, S., & Ponti, A. (2016). Manganese sulfide (MNS) nanocrystals: Synthesis, properties, and Applications. In IntechOpen eBooks. https://doi.org/10.5772/65092
4. Ferretti, A. M.; Mondini, S.; Ponti, A. Manganese Sulfide (MnS) Nanocrystals: Synthesis, Properties, and Applications. Advances in Colloid Science; Elsevier, 2017; pp 121−123.
5. Alanazi, A. M., McNaughter, P. D., Alam, F., Vitorica-Yrezabal, I. J., Whitehead, G. F. S., Tuna, F., O‘Brien, P., Collison, D., & Lewis, D. J. (2021). Structural Investigations of α-MnS Nanocrystals and Thin Films Synthesized from Manganese(II) Xanthates by Hot Injection, Solvent-Less Thermolysis, and Doctor Blade Routes. ACS Omega, 6(42), 27716–27725. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c02907
6. Yang, X.; Wang, Y.; Wang, K.; Sui, Y.; Zhang, M.; Li, B.; Ma, Y.; Liu, B.; Zou, G.; Zou, B. Polymorphism and Formation Mechanism of Nanobipods in Manganese Sulfide Nanocrystals Induced by Temperature or Pressure. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 3292−3297.
7. Yang, X.; Wang, Y.; Sui, Y.; Huang, X.; Cui, T.; Wang, C.; Liu, B.; Zou, G.; Zou, B. Size-Controlled Synthesis of Bifunctional Magnetic and Ultraviolet Optical Rock-Salt MnS Nanocube Superlattices. Langmuir 2012, 28, 17811−17816.
8. Kavcı, O., & Cabuk, S. (2014). First-principles study of structural stability, elastic and dynamical properties of MnS. Computational Materials Science, 95, 99–105. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2014.07.022
9. L.I. Ryabinkina, G.V. Loseva. Phys. Stat. Sol. (a) 80, k179 (1983).
10. Gilbert, T. L. (1975). Generalized Kohn-Sham system in one-matrix functional theory. Physical Review B, 12(12), 2111– 2113.
11. Brockherde, F., Vogt, L., Li, L., Tuckerman, M. E., Burke, K., & Müller, K.-R. (2017). By-passing the Kohn-Sham equations with machine learning. Journal of Chemical Physics, 146(16), 164105.
12. Jain A., Ong S.P., Hautier G. et al. The Materials Project: A materials genome approach to accelerating materials innovation // APL Materials. – 2013. – Vol. 1. – P. 011002. DOI: [10.1063/1.4812323], https://doi.org/10.1063/1.4812323 13. Materials Project Database. MnS (mp-2065, Fm3m). URL:(https://legacy.materialsproject.org/materials/mp-2065 ) (access date: 20.02.2025).
14. Giannozzi, P., et al. (2017). Advanced capabilities for materials modelling with Quantum ESPRESSO. Journal of Physics Condensed Matter, 29(46), 465901. https://doi.org/10.1088/1361-648x/aa8f79
15. C. P. Grimes, F. J. Himpsel, and G. M. S. Kuo, "Electron localization function (ELF) and its role in understanding chemical bonding in transition metal compounds," J. Chem. Phys., vol. 120, no. 14, pp. 6521-6529, Apr. 2004, https://doi.org/10.1063/1.1704304.
16. K. Momma and F. Izumi, "VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data," J. Appl. Crystallogr., 44, 1272-1276 (2011).
17. Abdullahi, Y. Z. (2024). Role of inter-site hubbard interactions in MnS Monolayer: DFT+U+V investigation. GAZI UNIVERSITY JOURNAL OF SCIENCE, 37(3), 1552–1559. https://doi.org/10.35378/gujs.1307490
Copyright (c) 2025 «ВЕСТНИК НУУз»
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
.jpg)
2.png)
