Абсолютная Неустойчивость Гцк-Решетки Кристаллов Инертных Газов Под Давлением

Abstract

On the basis of ab initio calculations of the phonon frequencies of compressed rare-gas crystals in the model of deformable and polarizable atoms, dynamic instability of the fcc lattice of these crystals is studied. In addition to the earlier-considered three-body interaction, which is associated with the overlapping of the electron shells of atoms, the short-range potential includes three-body forces caused by the mutual deformation of the electron shells of neighboring atoms. It is shown that the allowance for the deformation of the dipole-type electron shells of atoms in the pair and three-body approximations leads to softening of the critical vibrations and absolute instability of the fcc lattice at pressures higher than the critical values, p > p _ c . For light crystals of Ne and Ar under compressions of 0.76 ( p _ c = 422 GPa) and 0.71 ( p _ c = 405 GPa), respectively, the softening of the longitudinal mode is observed at the boundary of the Brillouin zone at the point L ; for heavy crystals of Kr and Xe under compressions of 0.686 ( p _ c = 240 GPa) and 0.605 ( p _ c = 88 GPa), the transverse mode T _1 is softened in the direction Σ. The behavior of second-order Fuchs elastic moduli of compressed rare-gas crystals is discussed.

Удельная Теплоемкость И Температура Дебая Сжатого Кристаллического Неона В Модели Деформируемых Атомов

“…Были проведены ab initio расчеты энергии фононов для сжатых кристаллов инертных газов в двух и десяти точках главного значения метода Чади-Коэна в широком интервале давлений. Для Ne было получено, что относительный вклад трехчастичных сил за счет перекрытия электронных оболочек по сравнению с парным имеет среднее значение 0.29% при u = p = 0 и 0.53% при u = 0.76 (ограничение сжатием u = 0.76 связано с абсолютной неустойчивостью ГЦК-решетки для Ne [29]). Учет деформации электронных оболочек дипольного типа в трехчастичном приближении наряду с трехчастичными силами, возникающими за счет перекрытия электронных оболочек, приводит к увеличению вклада обоих видов трехчастичных сил в короткодействующий потенциал отталкивания при больших сжатиях (5% при u = 0.76 для Ne).…”

Энергия Фононов И Нулевых Колебаний В Сжатых Кристаллических Инертных Газах

“…Отметим, что относительные вклады трехчастичного взаимодействия увеличиваются в ряду Ne−Xe. Ограничение сжатием u i = 0.76; 0.71; 0.68; 0.6 связано с абсолютной неустой-чивостью ГЦК-решетки для Ne, Ar, Kr и Xe, соответственно [26].…”

“…Учет трехчастичных сил и ангармонических эффектов приводит к увеличению погрешности для Ar до 13%, а для Kr до 6%. В предыдущей работе [26] нами рассчитывались фононные частоты в симметричных направлениях волнового вектора k в широком интервале давлений для всего ряда кристаллов инертных газов. Было показано, что вклад трехчастичных сил за счет перекрытия электронных оболочек для КИГ мал по сравнению с парным взаимодействием как при низком, так и при высоком давлении.…”