"Фазовые отношения, теплопроводность и упругие свойства полиморфных модификаций ZrO2 и HfO2 при высоких давлениях и температурах". Динара Нурлановна Сагатова, ИГМ СО РАН, 14.6.2024
Состав коллектива
- Гаврюшкин Павел Николаевич; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; доцент, с.н.с.
- Сагатов Нурсултан; Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, н.с.
- Сагатова Динара; Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; н.с.
- Банаев Максим Валерьевич; Новосибирский Государственный Университет; аспирант, инженер.
Аннотация
С использованием теории функционала плотности методом динамики решетки в квазигармоническом режиме впервые рассчитаны P-T фазовые диаграммы ZrO2 и HfO2 в широком диапазоне давлений 0–150 ГПа и 0–2500 K. Для данных соединений нами были рассчитаны P-T условия полной последовательности высокобарических превращений, а именно P21/c → Pbca → Pnma → P-62m. При низких температурах эти превращения для ZrO2 наблюдаются при 7.6 ГПа (P21/c → Pbca), 13.4 ГПа (Pbca → Pnma) и 143 ГПа (Pnma → P-62m), а для HfO2 аналогичные полиморфные переходы получены при 9 ГПа (P21/c → Pbca), 16 ГПа (Pbca → Pnma) и 126 ГПа (Pnma → P-62m) соответственно. При высоких температурах как для ZrO2, так и для HfO2 структуры P21/c и Pbca переходят в модификацию P42/nmc. Кроме того, были рассчитаны значения теплопроводности полиморфов ZrO2 и HfO2 и сопоставлены с имеющимися экспериментальными и теоретическими данными.
Публикации
- Sagatova, D. N., Sagatov, N. E., Gavryushkin, P. N., Solodovnikov, S. F. (2023). Phase relations, thermal conductivity and elastic properties of ZrO2 and HfO2 polymorphs at high pressures and temperatures. Physical Chemistry Chemical Physics, 25(48), 33013-33022. (IF 3.3)