Квантово-механические расчеты электронной структуры ванадатных апатитов кальция и кадмия

Abstract

Повнопотенціальним методом ППВ + ло досліджено електронну будову сполук Me10(VO4)6X2, де Me = Ca і Cd, а X = F, Cl, OH. Проаналізовано ступінь викривлення відносно точкової групи Td VO4-тетраедрів цих сполук за допомогою релаксації атомних позицій. Установлено, що для апатитів виду Ca10(VO4)6X2, де X = F, Cl, OH, заміна кальцію на кадмій призводить до зменшення ширини енергетичної щілини на 0,5–1 еВ. Виявлено, що для апатитів виду Ca10(VO4)6X2, де X = F, Cl, OH, при заміні кальцію на кадмій спостерігається зменшення ковалентності зв'язку галогену з атомами кисню.

Electronic structures of compounds Me10(VO4)6X2, where Me = Ca or Cd and X = F, Cl, OH are investigated using the full potential APW + lo method. The degrees of distortions of VO4-tetrahedra with respect to the Td point group are analyzed using a relaxation of atomic positions. Apatites in the form of Ca10(VO4)6X2, where X = F, Cl, OH, are established to decrease the band gap by 0.5–1.0 eV under the isomorphic substitution of calcium for cadmium. Apatites Ca10(VO4)6X2, where X = F, Cl, OH are proven to decrease the degree of covalency of the oxygen-halogen bond under the isomorphic substitution of calcium for cadmium.