Struktura elektronowa pasmowa i właściwości ferroelektryczne kryształów grupy TGS

• Autorzy: Andriyevskyy B. , Patryn A. , Kurlyak V. , Romanyuk M. , Stadnyk V.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano porównawcze badania struktur elektronowych pasmowych ferroelektrycznych kryształów siarczanu trójglicyny (TriGlycine Sulfate, TGS), (CH2NH2COOH)3⋅H2SO4, selenianu trójglicyny (TriGlycine Selenate, TGSe), (CH2NH2COOH)3⋅H2SeO4, oraz fluoroberylanu trójglicyny (TriGlycine FluoroBeryllate, TGFB), (CH2NH2COOH)3⋅H2BeF4. Odpowiednie obliczenia z pierwszych zasad (ab initio) przeprowadzono w ramach teorii funkcjonału gęstości z uwzględnieniem międzyatomowych oddziaływań dyspersyjnych. Zastosowana metoda pozwoliła na otrzymanie wyników, lepiej pokrywających się z badaniami doświadczalnymi. Po raz pierwszy została zaobserwowana korelacja obliczonej energii całkowitej i temperatury Curie kryształów TGS, TGSe i TGFB.

EN

Comparative studies of the electronic band structures of the ferroelectric crystals triglycine sulfate (TGS) (CH2NH2COOH)3⋅H2SO4, triglycine selenate (TGSe) (CH2NH2COOH)3⋅H2SeO4 and triglycine fluoroberyllate (TGFB) (CH2NH2COOH)3⋅H2BeF4 have been performed. The respective ab initio calculations have been carried out in the framework of the density functional theory (DFT) with taking into account the interatomic dispersion interactions. The method applied has permitted to obtain results which agree better with corresponding experimental studies. The correlation of the calculated total energy and the Curie temperature for TGS, TGSe and TGFB has been detected for the first time.

Słowa kluczowe

PL

kryształy ferroelektryczne; struktura elektronowa pasmowa; temperatura Curie

EN

ferroelectric crystals; electronic band structure; Curie temperature

• Wydawca: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 6
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr., tab

Twórcy

autor

Andriyevskyy B.

• Katedra Podstaw Elektroniki, Wydział Elektroniki i Informatyki, Politechnika Koszalińska, Polska

autor

Patryn A.

• Katedra Podstaw Elektroniki, Wydział Elektroniki i Informatyki, Politechnika Koszalińska, Polska

autor

Kurlyak V.

• Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Fizyki, Lwowski Uniwersytet Narodowy im. Iwana Franki, Ukraina

autor

Romanyuk M.

• Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Fizyki, Lwowski Uniwersytet Narodowy im. Iwana Franki, Ukraina

autor

Stadnyk V.

• Katedra Fizyki Ciała Stałego Wydział Fizyki, Lwowski Uniwersytet Narodowy im. Iwana Franki, Ukraina

Bibliografia

• 1. Matthias B.T., Miller C.E., Remeika J.R., Ferroelectricity of glycine sulfate, “Phys. Rev.” 104 (1956), 849-850.
• 2. Hoshino S., Okaya I., Pepinsky R., Hoshino S., Okaya I., Pepinsky R., Crystal structure of the ferroelectric phase of (glycine)3·H2SO4, „Phys. Rev.” 115 (1959), 323-330.
• 3. Jona F., Shirane G., Ferroelectric Crystals, Pergamon Press, New York, 1962.
• 4. Romanyuk N.A., Kostetskyy A.M., Viblyy I.F., Dispersion and temperature dependence of refractive indices of pure triglycine sulfate crystals, „Ukr. J. Phys.” 21 (1976), 207-209.
• 5. Kostetskyy A.M., Romanyuk N.A., Dispersion and temperature dependence of refractive indices of triglycine sulfate and triglycine fluoroberyllate, „Ukr. J. Phys.” 22 (1977), 963-969.
• 6. Andriyevsky B., Esser N., Patryn A., Cobet C., Ciepluch-Trojanek W., Romanyuk M., Band structure and UV optical spectra of TGS crystals in the range of 4-10 eV, „Physica B: Physics of Condensed Matter” 373 (2006), 328-333.
• 7. Andriyevsky B., Ciepluch-Trojanek W., Patryn A., Esser N., Cobet C., Romanyuk M., Band structure and optical spectra of ferroelectric triglycine sulphate, „Phase Transitions” 80 (2007), 31-37.
• 8. ANDRIYEVSKY B., Ciepluch-Trojanek W., Cobet C., Patryn A., Esser N., Optical spectra of triglycine sulphate crystals in the range of 7 – 33 eV and its changes at phase transition, „Phase Transitions”, 81 (2008), 949–961.
• 9. ANDRIYEVSKY B., Patryn A., Cobet C., Mytsyk B., Esser N., Ellipsometric study of electronic excitations in triglycine sulfate and triglycine selenate crystals, „Phys. Stat. Solidi (b)” 246 (2009), 2337–2340.
• 10. ANDRIYEVSKY B., Doll K., Electronic structure and related properties of the ferroelectric crystal triglycine sulfate, „J. Phys. Chem. Solids” 70 (2009), 84-91.
• 11. Clark S.J., Segall M.D., Pickard C.J., Hasnip P.J., Probert M.J., Refson K., Payne M.C., First principles methods using CASTEP, „Zeitschrift für Kristallographie” 220 (2005), 567-570.
• 12. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M., Generalized gradient approximation made simple, „Phys. Rev. Lett.” 77 (1996) 3865-3868.
• 13. Vanderbilt D., Soft self-consistent pseudopotentials in generalized eigenvalue formalism, „Phys. Rev.” B 41 (1990), 7892-7895.
• 14. McNellis E.R., Meyer J., Reuter K., Azobenzene at coinage metal surfaces: Role of dispersive van der Waals interactions, “Phys. Rev. B” 80 (2009), 205414.
• 15. Jona F., Shirane G., Effect of hydrostatic pressure on the ferroelectric properties of tri-glycine sulfate and selenate, “Phys. Rev.” B 117 (1960), 139.
• 16. Mylov V.P., Polandov I.N., Strukov B.A., Changes in the dielectric properties of triglycine fluoroberyllate under the action of hydrostatic pressure, “Sov. Phys. - Solid State” 10 (1968), 2375-2376.
• 17. Polandov I.N., Mylov V.P., Strukov B.A., Varikash V.M., Investigation of the ferro electric properties of triglycine selenate at high hydrostatic pressures, “Sov. Phys. - Solid State” 10 (1968), 1092-1096.
• 18. Choudhury R.R., Chitra R., Phase transition in triglycine family of hydrogen bonded ferroelectrics: An interpretation based on structural studies, „Pramana J. Phys.” 63 (2004), 107-115.