Lattice dynamics and elastic properties of LiPN₂and NaPN₂

Abstract

Density functional theory calculations using the ultrasoft pseudopotentials and local density approximation have been carried out to investigate the phonon spectra and elastic properties of LiPN(2) and NaPN(2) crystals with chalcopyrite structure. As follows from the results obtained, phonon spectra of LiPN(2) and NaPN(2) consist of three bands and have a high-frequency boundary at ∼1200 cm(-1). Phonon modes of the upper half of the spectrum involve mainly nitrogen atom vibrations, whereas low-frequency modes have a predominant contribution from the lithium or sodium atoms and the contribution of phosphorus is almost uniformly distributed over the entire range of allowed frequencies. The calculations performed show that the dynamical and elastic behaviour of the compounds under study is determined by the strong covalent bond between P and N atoms and the substantially weaker interaction of the alkali metal and N atoms.

Отклик На Однородное Электрическое Поле В Расчетах Электронной Структуры Кристаллов С Базисом Локализованных Орбиталей

“…Кристалл LiPN 2 принадлежит к семейству сильно сжатых халькопиритов, для которых основные параметры кристаллической структуры, такие как тетрагональное сжатие и смещения анинов, заметно отличаются от стандартных для этого класса соединений [29]. Для целей настоящей работы этот кристалл интересен, прежде всего, как пример более сложной (восемь атомов в элементарной ячейке) и низкосимметричной (тетрагональная, объемно-центированная решетка, пространственная группа симметрии D 12 2d ) системы с очень заметными различиями в характеристиках связей Li−N и P−N.…”

“…Для целей настоящей работы этот кристалл интересен, прежде всего, как пример более сложной (восемь атомов в элементарной ячейке) и низкосимметричной (тетрагональная, объемно-центированная решетка, пространственная группа симметрии D 12 2d ) системы с очень заметными различиями в характеристиках связей Li−N и P−N. Расчеты для LiPN 2 выполнены с использованием основных структурных и вычислительных параметров, эквивалентных работе [29]; исключение составляют тип псевдопотенциалов и базиса: HGH [23] и PAO вместо ультрамягких псевдопотенциалов [30] и базиса PW [10].…”

“…Качественные выводы, приведенные выше, находятся в полном согласии с аналогичными выводами [29], полученными на основе анализа эффективных зарядов в LiPN 2 , которые, включая также тензор диэлектрической проницаемости, приведены в табл. 1, 2 вместе с результатами настоящей работы.…”

“…1, 2 вместе с результатами настоящей работы. Как видно, значения Z * a,αβ и ε ∞ αβ находятся в очень хорошем количественном согласии с результатами [29], различия лежат в пределах нескольких процентов, что, как и ранее, следует связать с использованием базиса локализованных функций.…”