Condensed Matter Physics, 1998, № 2

Dipole models of proper ferroelectrics NaNO₂ and Sn(Pb)₂P₂S(Se)₆

Thu, 01 Jan 1998 00:00:00 GMT

Dipole models of proper ferroelectrics NaNO₂ and Sn(Pb)₂P₂S(Se)₆ Drobnich, A.; Vysochanskii, Yu. На прикладi кристалу NaNO₂ аналiзуються ізінгівські дипольні моделi сегнетоелектричних кристалів з введенням локального поля макровзiрця i без нього. Нами розроблена iзінгiвська дипольна модель сегнетоелектрикiв сiм’ї Sn₂P₂S(Se)₆ . Розрахунки методом Монте-Карло показали, що при виборi певного коефiцiєнта короткодiї можна отримати такі температурнi границi фаз для “опорних” кристалiв цiєї сiм’ї: Sn₂P₂S₆ – T ∗0 ∼ 10.5; Sn₂P₂Se₆ – T ∗ c ∼ 8.5, T ∗ i ∼ 9.5 (в приведених температурах), що кiлькiсно узгоджується з даними експерименту. Точка Лiфшиця з координатою x ∼ 0.27 спостерiгається на концентрацiйних дiаграмах в моделi змiшаного кристалу Sn₂P₂ (SₓSe₁₋ₓ)₆ , що узгоджується з реальними даними. Для змiшаних кристалiв типу (Pb y Sn₁₋y )₂P₂S₆ i (Pb y Sn₁₋y)₂P₂Se₆ атоми Pb вiдiграють роль домiшок з нульовим дипольним моментом. Для цих кристалiв застосовується розбавлена iзінгiвська модель.; We consider a NaNO₂ crystal as to the peculiarities of Ising dipole models of ferroelectic crystals. The models with the local field of a macroscopic sample and without this field were considered. A dipole Ising model of Sn₂P₂S(Se)₆ ferroelectics has been developed. As a result of the calculations done by the Monte-Carlo method it has been found that when a certain short-range interaction coefficient in Sn₂P₂S₆ is selected, the intermediate modulated phase disappears in a model with the local field. In this case the temperatures of phase transitions (PT) are as follows: for the Sn₂P₂S₆ model T * 0 ∼ 10.5; for the Sn₂P₂Se₆ model T ∗ c ∼ 8.5, T∗ i ∼ 9.5 (in effective temperatures). These data are in satisfactory agreement with the results of the real experiment. The concentration dependences of temperatures of PT in Sn₂P₂ (SₓSe₁₋ₓ)₆ crystals are simulated and the Lifshitz point is observed. In mixed (Pb y Sn₁₋y )₂P₂S₆ and (Pb y Sn₁₋y)₂P₂Se₆ crystals the increase of Pb concentration causes reduction of temperatures of PT to 0 K. In this case the character of PT remains unchanged. By the method of the diluted Ising lattice the concentration dependences of temperatures of PT in these crystals are simulated.

Coexistence of paraelectric/proton-glass and ferroelectric (antiferroelectric) orders in Rb₁₋x(NH₄)xH₂AsO₄ crystals

Thu, 01 Jan 1998 00:00:00 GMT

Coexistence of paraelectric/proton-glass and ferroelectric (antiferroelectric) orders in Rb₁₋x(NH₄)xH₂AsO₄ crystals Trybuła, Z.; Stankowski, J. This paper reviews the results of dielectric studies of the proton glass state in a mixed crystal Rubidium Ammonium Dihydrogen Arsenate (RADA) The coexistence of paraelectric/proton glass and ferroelectric or antiferroelectric orders, confirmed by other studies, has been discussed in detail. The phase diagram of RADA is asymmetric. The proton glass state exists for ammonium concentration in the range of 0.1 < x < 0.5 . The phase diagram of deuterated DRADA is presented. The proton glass state region in DRADA, 0.2 < x < 0.35 is narrower than that for non-deuterated RADA. The effects of hydrostatic pressure on the dielectric properties in the proton glass state are presented. The glass temperature Tg decreases with pressure and is expected to vanish at 5 kbar. Low temperature behaviour is still an open question, since there is no experimental evidence of Tg(p) dependence below 4K for proton glass systems.; Ця стаття є оглядом результатів діелектричного вивчення стану протонного скла у змішаних кристалах Rb₁₋x(NH₄)xH₂AsO₄ (RADA).Співіснування впорядкувань параелектричного/протонне скло та сегнетоелектричного чи антисегнетоелектричного, підтверджене іншими дослідженнями, детально обговорюється. Фазова діаграма RADA є асиметричною. Стан протонного скла існує для концентрації аміаку в межах 0, 1 < x < 0, 5 . Представлена фазова діаграма дейтерованого DRADA. Область стану протонного скла в DRADA (0, 2 < x < 0, 35) є вужчою, ніж у недейтерованому RADA. Представлені ефекти впливу гідростатичного тиску на діелектричні властивості кристалу в стані протонного скла. Температура склування Tg спадає з тиском і за оцінками прямує до нуля при 5 кбар. Низькотемпературна поведінка є все ще дискусійною, оскільки немає експериментально підтвердженої Tg(p) залежності нижче 4 К для систем протонного скла.

Ab initio water hexamers and octamers: tool to study hydrogen-bonded pattern in liquid water

Thu, 01 Jan 1998 00:00:00 GMT

Ab initio water hexamers and octamers: tool to study hydrogen-bonded pattern in liquid water Kryachko, E. Fourteen different structures of water hexamer found ab initio within a 6- 311G** basis set in the interval of 1.7 kcal/mol above the global minimum represent an unprecedently wide range of conformational plasticity of liquid water. The present work also provides the first ab initio demonstration of the existence of pentacoordinated water clusters.; Чотирнадцять різних структур гексамера води, які знайдені методом ab initio в базисі 6-311G** в інтервалі 1.7 kcal/mol вище глобального мінімуму, є безпрецедентним прикладом високої конформаційної пластичності рідкої води. Дана робота також вперше демонструє існування пентакоординаційних кластерів води на рівні прецизійних ab initio розрахунків.

Coherent tunnel repolarization of a hydrogen bonded chain

Thu, 01 Jan 1998 00:00:00 GMT

Coherent tunnel repolarization of a hydrogen bonded chain Tomchuk, P.M.; Luk’yanets, S.P. In the present paper we suggest a possible mechanism of repolarization of a short hydrogen bonded chain. This mechanism is based on the coherent tunnel reorientation of ionic groups and is additional to the other one that is realized due to the coherent tunnel repolarization of the hydrogen bonds described in the previous work (J. Mol. Struct. 416, 161 (1997)). With the aid of the instanton method the tunnelling frequency of this reorient transition is calculated in the WKB approximation. The tunnelling frequency of such a flip-flop process does not depend on temperature, and this effect can be observed at low temperatures when tunnelling chain repolarization prevails over the thermal activation one.; В роботi запропоновано можливий механiзм переполяризацiї короткого ланцюжка водневих зв’язкiв. Цей механiзм базується на когерентнiй тунельнiй переорiєнтацiї йонних груп i є додатковим до механiзму когерентної тунельної переполяризацiї водневих зв’язкiв, який був дослiджений у попереднiй роботi (J.Mol.Struct. 416,161 (1997)). Частота цих тунельних переходiв була отримана в квазiкласичному наближеннi, використовуючи iнстантонний метод. Такi осциляцiї можуть спостерiгатися при низьких температурах i їх частота не залежить вiд останньої, у випадку коли тунельнi процеси домiнують над термiчно активованими процесами.