igm_nsu_nesagatov_202208.pdf

• Литасов Константин Дмитриевич; Новосибирский Государственный Университет, в.н.с.
• Гаврюшкин Павел Николаевич; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; доцент, с.н.с.
• Беккер Татьяна Борисовна; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; в.н.с.
• Сагатов Нурсултан; Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, н.с.
• Бехтенова Алтына Ербаяновна; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; н.с.
• Сагатова Динара; Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; м.н.с.
• Банаев Максим Валерьевич; Новосибирский Государственный Университет; студент

Проведены первопринципные расчеты в рамках теории функционала плотности стабильности боратов бария в тройной системы BaO–B₂O₃–BaF₂ при давлениях до 10 ГПа. Согласно проведенным расчетам, в подсистеме BaO–B₂O₃ фазы Ba₃B₂O₆, BaB₂O₄ и BaB₄O₇ предположительно являются стабильными во всем диапазоне давлений до 10 ГПа, тогда как другие известные при атмосферном давлении бораты Ba₅B₄O₁₁, Ba₂B₆O₁₁ и BaB₈O₁₃ распадаются при давлении выше 7.1, 0.6 и 2 ГПа соответственно. Предсказаны две новые полиморфные модификации соединения BaB₂O₄ при высоких давлениях, BaB₂O₄-Pna2₁ и BaB₂O₄-Pa3 ̅, стабильные выше 1.0 и 6.1 ГПа соответственно. В подсистеме BaF₂–Ba₃B₂O₆ твердый раствор Ba₇(BO₃)₄-_xF_2+3x предполагается устойчивым в рассматриваемом диапазоне давлений, а Ba₅(BO₃)₃F распадается на Ba₃B₂O₆ и Ba₇(BO₃)_4-xF_2+3x при давлениях выше 3–5 ГПа. Показано, что энтальпия Ba₇(BO₃)_4-xF_2+3x сильно зависит от распределения в структуре групп [(BO₃)_F]^4- и [F₄]^4-. Полученные результаты рассматриваем как необходимую основу для экспериментального исследования, направленного на получение боратов бария при давлениях до 10 ГПа и изучение их структуры и свойств.

• Sagatov N. E., Bekker T. B., Podborodnikov I. V., Litasov K. D. (2021). First-Principles investigation of Pressure-Induced structural transformations of barium borates in the BaO-B₂O₃-BaF₂ system in the range of 0–10 GPa. Computational Materials Science, 199, 110735.