Проведено моделирование твердых растворов CaMoO4-NaGd(MoO4)2 методом межатомных потенциалов. Показано, что твердые растворы существуют во всем диапазоне составов и близки к идеальным. Получены зависимости от состава параметров и объема элементарной ячейки, плотности, модуля объемной упругости, энтальпии, колебательной энтропии и теплоемкости. Построены температурные зависимости теплоемкости и колебательной энтропии. Анализ локальной структуры и ее изменения в зависимости от состава твердого раствора Ca1-xNax/2Gdx/2MoO4 показал, что в твердом растворе межатомные расстояния Gd-O в среднем на 2.62% меньше, а Na-O на 3.15% больше расстояний Ca-O. В целом это приводит к увеличению параметров и объема элементарной ячейки при образовании твердых растворов Ca1-xNax/2Gdx/2MoO4 по сравнению с CaMoO4. Ключевые слова: моделирование, молибдаты, твердые растворы, локальная структура.

A structural computer simulation of ytterbium-containing forsterite crystals has been carried out. Atomistic simulation is performed using the GULP 4.1 software package (General Utility Lattice Program). Different mechanisms of ytterbium dissolution in forsterite crystals are considered, and the dissolution energies of isolated defects, as well as charged and neutral clusters of various configurations, are calculated. The results of the calculation manifest that the formation of ytterbium clusters with a magnesium vacancy gives a significant gain in the dissolution energy. The formation of neutral clusters (dimers) in the M1 site (Yb_Mg1ν_Mg1Yb_Mg1) leads to an energy reduction by 1.7 eV compared with the statistical distribution of defects. As a result of simulation, it is shown the energetic substantiation of the formation of ytterbium dimers in forsterite crystals. A model of the most energetically favorable center in the M1 site is proposed—a dimer, consisting of a pair of trivalent ytterbium ions with a magnesium vacancy between them, forming a chain parallel to the crystallographic axis c .

Методом атомистического моделирования оценены энергии собственных дефектов в кристаллах натрий-гадолиниевого молибдата. Установлено, что кислородные дефекты Френкеля имеют наиболее низкие энергии образования и являются наиболее вероятным видом собственных дефектов в натрий-гадолиниевых молибдатах. Образование дефектов Шоттки и особенно молибденовых дефектов Френкеля, в состав которых входят вакансии молибдена, требует значительно больших энергий, что снижает вероятность их появления. В целом энергии дефектообразования в кристалле NaGd(MoO4)2, для которого характерно разупорядоченное распределение разновалентных ионов натрия и гадолиния, ниже, чем в его структурном аналоге CaMoO4.