title: Quantum chemical simulation of solid solutions based on lanthanum gallate and lanthanum aluminate
metadata.name: dc.contributor.advisor
metadata.value: Чежина Наталья Владимировна
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Сапова Мария Дмитриевна
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Sapova Mariia
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Бандура Андрей Вилович
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Bandura Andrei Vilovich
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.date.accessioned
metadata.value: 2023-04-27T11:04:19Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.available
metadata.value: 2023-04-27T11:04:19Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.issued
metadata.value: 2018
metadata.name: dc.identifier.other
metadata.value: 040591
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.identifier.uri
metadata.value: http://hdl.handle.net/11701/41357
metadata.lang: -
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: На сегодняшний день перовскиты вызывают большой интерес исследователей и предоставляют широкий спектр возможностей их применения в качестве эффективных материалов для твердооксидных топливных элементов, аккумуляторов и сенсоров. Допирование железом в случае галлата, в отличие от алюмината, приводит к образованию кластеров железа. При этом причины различий до конца не установлены.   Целью данной работы является квантовохимическое моделирование твердых растворов для исследования различий в магнитных свойствах допированных галлата и алюмината. Моделирование производилось с использованием программного пакета CRYSTAL14 в рамках приближения КО ЛКАО. Наше исследование показало, что наилучшее описание свойств достигается при использовании гибридного функционала PBE0 c уменьшенным вкладом (9%) обмена по Хартри-Фоку.   В ходе исследования были выполнены расчеты матриц LaGaO3, LaAlO3 и LaFeO3 в трех фазах (Pbnm, R-3c и Pm-3m). Расчеты твердых растворов производились для кубических LaGa0.5Fe0.5O3 и LaAl0.5Fe0.5O3 с использованием расширенной ячейки 2 × 2 × 2. Все возможные конфигурации твердого раствора разбивались на симметрийно неэквивалентные классы (SIC). Для представителя каждого класса производился расчет геометрии, энергии и электронных свойств при различных вариантах спиновой поляризации. Для изучения внутреннего строения твердого раствора были произведены оценки вероятности в рамках канонического ансамбля для каждой из структур.  Установлено, что спиновая поляризация электронных состояний Fe по-разному проявляется в алюминатах и галлатах.
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: In recent years, the perovskite-type oxides have attracted great attention due to their wide range of applications as advanced materials for solid oxide fuel cells, sensors, electrochemical devices, etc. In contrast to the lanthanum aluminate, Fe - doping in the lanthanum gallate leads to the formation of Fe-clusters. The reasons of such differences are still not recognized.   The main goals of our work were the quantum chemical simulations of solids solutions to find out the differences in the magnetic properties of the doped lanthanum gallate and aluminate. Calculations were performed using the CRYSTAL14 computer code within CO LCAO approximation. Our research showed that properties of the bulk crystals calculated with hybrid 9% HF-DFT functional PBE0 are in good agreement with experimental data.   The computational scheme was verified on pure crystals LaGaO3, LaAlO3 and LaFeO3 realized in three phases (Pbnm, R-3c, Pm-3m). Calculations were performed for cubic solid solutions LaGa0.5Fe0.5O3 and LaAl0.5Fe0.5O3 using extended unit cell 2 × 2 × 2. All the configurations of a solid solution with a different spin distribution were split into symmetry independent classes (SIC). Optimized geometry, energy and electron properties were calculated for the representative structure of each class. Estimation of statistical weights within the canonical ensemble allowed us to investigate the inner structure of solid solution.  It was observed that the spin polarization of Fe states influences on the doped lanthanum gallate and lanthanum aluminate differently.
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.language.iso
metadata.value: ru
metadata.name: dc.subject
metadata.value: галлат лантана
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: алюминат лантана
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: феррит лантана
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: твердые растворы
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: симметрийно-независимые классы
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: зависимость энергии от спинового спаривания
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: температурная зависимость магнитного момента
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: неэмпирические расчеты
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: гибридные методы теории функционала плотности
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: lanthanum gallate
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: lanthanum aluminate
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: lanthanum ferrite
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: solid solutions
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: symmetry-independent classes
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: potential energy dependence on spin coupling
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: temperature dependence of magnetic moment
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: first-principles calculations
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: hybrid DFT methods
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title
metadata.value: Quantum chemical simulation of solid solutions based on lanthanum gallate and lanthanum aluminate
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title.alternative
metadata.value: Квантовохимическое моделирование твердых растворов на основе галлата и алюмината лантана
metadata.lang: ru_RU
resources.filename: Sapova_M_D__VKR.pdf
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/41357/1/Sapova_M_D__VKR.pdf
resources.format: Adobe PDF
resources.description: Article
resources.size: 1,62 MB
resources.filename: reviewSV_st002408_CHezhina_Natalya_Vladimirovna_(reviewer)(Ru).txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/41357/2/reviewSV_st002408_CHezhina_Natalya_Vladimirovna_%28reviewer%29%28Ru%29.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewRev
resources.size: 8,5 kB
resources.filename: reviewSV_st001051_Bandura_Andrej_Vilovich_(supervisor)(Ru).txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/41357/3/reviewSV_st001051_Bandura_Andrej_Vilovich_%28supervisor%29%28Ru%29.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewSV
resources.size: 4,43 kB