, , , , , , , ,

"Кристаллохимия фаз высокого давления в системе PbO-CO2 по результатам теоретических предсказаний". Максим Валерьевич Банаев, магистратура НГУ, 29.6.2023

igm_nsu_mvbanaev_202306.pdf

Состав коллектива

  • Банаев Максим Валерьевич; Новосибирский Государственный Университет; магистрант
  • 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, м.н.с.
  • Сагатова Динара; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; аспирант, м.н.с.

Аннотация

Целью научной работы являлось установить стабильные кристаллические структуры промежуточных соединений в системе PbO-CO2 и определить области их 𝑃 − 𝑇 устойчивости в интервале давления до 50 ГПа и температур до 2000 K.

Методы проведенных исследований: предсказание кристаллической структуры (USPEX), квантово-химические расчеты на базе теории функционала электронной плотности (VASP), решеточная динамика в рамках квазигармонического приближения (phonopy).

Результаты проведенных расчетов позволяют обнаружить стабильные промежуточные соединения и определить области их 𝑃 − 𝑇 устойчивости в интервале давлений от 0 до 50 ГПа и температур от 0 до 2000 К. Для всех структур были построены фононные дисперсионные кривые при давлениях их энергетической стабильности и при их декомпрессии (0 ГПа). Для структуры PbCO3-𝑅3𝑚 были также посчитаны спектры комбинационного рассеяния в области её стабильности. Итого в данном исследовании были найдены и описаны семь ранее не известных структур карбонатов свинца: PbCO3 (R3m, P-3m1), Pb2CO4 (Pnma-sp2, Pnma-sp3), PbC2O5 (P-1, P21/c, Fdd2).

Грантовая поддержка

  • Грант РНФ № 22-23-00925 «Кристаллохимия продуктов реакции карбонатов Mg, Ca, Sr, Ba, Pb, Fe, Ni, Mn и диоксида углерода при экстремальных условиях», рук. Гаврюшкин Павел Николаевич, 2022-2023

Публикации

  • Banaev, M. V.; Sagatov, N. E.; Sagatova, D. N.; Gavryushkin, P. N. High-pressure crystal structures of Pb2CO4 and PbC2O5 with tetrahedral [CO4] and pyrocarbonate [C2O5] atomic groups. ChemistrySelect 7, 2022. DOI: 10.1002/slct.202201940
  • Прошла рецензирование статья в журнале Crystal Growth and Design (Q1)