Динамика изменения структуры кристаллического водорода при переходе в проводящее состояние при сжатии
- Авторы: Норман Г.Э.1,2,3, Саитов И.М.1,2,3
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"
- Объединенный институт высоких температур Российской Академии наук
- "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)"
- Выпуск: Том 485, № 6 (2019)
- Страницы: 676-681
- Раздел: Физика
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/14405
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-56524856676-681
- ID: 14405
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В рамках теории функционала плотности исследовано изменение структуры твёрдого водорода при сжатии вдоль изотермы 100 К в области перехода в проводящее состояние. Рассчитаны давление, парная корреляционная функция протонов, плотность электронных состояний и электропроводность в диапазоне плотностей водорода от 1,14 до 2,11 г/см3. Обнаружен переход моноклинной структуры молекулярного твёрдого водорода в ромбоэдрическую с симметрией Cmca с 12 атомами водорода в элементарной ячейке. При этом наблюдается увеличение электропроводности, хотя водород остаётся молекулярным. При сжатии до плотности 1,563 г/см3 наблюдается распад молекул водорода. Элементарная ячейка, возникающий при этом, - квазитетраэдр, образован пятью протонами с расстоянием 0,92 Å от центрального протона до четырёх остальных.
Об авторах
Г. Э. Норман
Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"; Объединенный институт высоких температур Российской Академии наук; "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)"
Автор, ответственный за переписку.
Email: genri.norman@gmail.com
Россия, 101000, г. Москва, ул. Мясницкая, д.20; 125412, г- Москва, Ижорская улица, 13, стр.2; 141701, Московская обл., г. Долгопрудный, Институтский пер., д.9
И. М. Саитов
Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"; Объединенный институт высоких температур Российской Академии наук; "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)"
Email: genri.norman@gmail.com
Россия, 101000, г. Москва, ул. Мясницкая, д.20; 125412, г- Москва, Ижорская улица, 13, стр.2; 141701, Московская обл., г. Долгопрудный, Институтский пер., д.9
Список литературы
- Ashcroft N. W. // Phys. Rev. Lett. 1968. V. 21. P. 1748-1749.
- Бровман Е. Г., Каган Ю., Холас А. // ЖЭТФ. 1972. Т. 62. С. 1492-1501.
- Dias R., Silvera I. F. // Science. 2017. V. 355. P. 715-718.
- Eremets M. I., Troyan I. A. // Nature Materials. 2011. № 10. P. 927-931.
- McMahon J.M., Ceperley D. M. // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 106. 165302.
- Azadi S., Monserrat B., Foulkes W. M.C., Needs R. J. // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112. 165501.
- Дегтяренко Н. Н., Мазур Е. А. // Письма в ЖЭТФ. 2016. Т. 104. № 5. С. 329-333.
- Кудряшов Н. А., Кутуков А. A., Мазур Е. А. // Письма в ЖЭТФ. 2016. Т. 104. № 7. С. 488-493.
- Дегтяренко Н. Н., Мазур Е. А., Гришаков К. С. // Письма в ЖЭТФ. 2017. Т. 105. № 10. С. 624-630.
- Rillo G., Morales M. A., Ceperley D. M., Pierleoni C. // J. Chem. Phys. 2018. V. 148. 102314. 13 p.
- Pickard C. J., Needs R. J. // Nature Phys. 2007. V. 3. P. 473-476.
- Норман Г. Э., Саитов И. М. // ДАН. 2018. Т. 481. № 3. С. 250-253.
- Kresse G., Furthmüller J. // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. № 16. P. 11 169-11 186.
- Perdew J. P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. № 18. P. 3865-3868.
- Heyd J., Scuseria G. E., Ernzerhof M. // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. P. 8207-8215.