Квантовомеханічні розрахунки атомної структури та електронної будови карбонатвмісних апатитів кальцію

Анотація
Показано, що структура зайнятої частини валентних смуг ізоморфнозаміщених апатитів кальцію обох типів зберігає виражений зонний характер із різною протяжністю окремих підсмуг. Виявлено дві розді- лені за енергією структурні області — верхню частину валентної смуги та нижню частину валентної смуги — субвалентні стани. Структура середньої частини валентної смуги (області валентних станів з енергією від 14 до 19 еВ) мало виражена. Основний внесок у формування головних особливостей верхньої частини валент- ної смуги досліджуваних апатитів вносять гібридизовані s-, p- і частково d-електронні стани іонів кальцію та фосфору. Структура субвалентних станів визначається s-станами кисню, фосфору та частково металу. Під- ґратка кисневих тетраедрів є визначальною у формуванні форми та головних особливостей кривої повної гу- стини електронних станів ізоморфнозаміщених апатитів кальцію. У випадку В-типу заміщень відбувається суттєве просторове спотворення карбонатного іона.
Опис
It was shown that the structure of the occupied part of the valence bands of both types of isomorphically substi- tuted calcium apatites retains a pronounced band character with different lengths of individual sub-bands. Two energy-separated struc- tural regions were revealed – the upper part of the valence band and the lower part of the valence band – subvalent states. The struc- ture of the middle part of the valence band (the region of valence states with energies from ~14 to 19 eV) is poorly expressed. The main contribution to the formation of the main features of the upper part of the valence band of the studied apatites is made by the hybridized s-, p- and partially d-electronic states of calcium and phosphorus ions. The structure of subvalent states is determined by the s states of oxygen, phosphorus and partly metal. The sublattice of oxygen tetrahedra is decisive in the formation of the shape and main features of the total density of electronic states curve of isomorphically substituted calcium apatites. In the case of B-type substitutions, a significant spatial distortion of the carbonate ion
Ключові слова
апатит кальцію, ізоморфне заміщення, теорія функціоналу щільності, щільність електронних станів, координати атомів, довжини зв’язків, calcium apatite, isomorphic substitution, density functional theory, density of electronic states, atomic coordinates, bond lengths
Бібліографічний опис
Квантовомеханічні розрахунки атомної структури та електронної будови карбонатвмісних апатитів кальцію / А. О. Романський , Л. І. Карбівська, В. Л. Карбівський, О. Я. Кузнецова, В. В. Стоніс, А. П. Сорока // KPI Science News. Сер.: Машинознавство та машинобудування. – 2019. – №1. – С. 35–43.
Зібрання