Atomistic simulation of paratellurite α-TeO2 crystal: II. Anisotropy and microscopic aspects of ion transport

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The molecular dynamics method was used to study the peculiarities of ion transport in α-TeO2 paratellurite crystals. It has been shown that in α-TeO2, ion transport caused by oxygen transfer is anisotropic. The highest values of diffusion coefficients are observed along the c-axis and amount to DO~ 1×10–7 cm2/s at temperatures near the melting point. It has been shown that oxygen ions jump over distances of 1.5–2.5 Å via a vacancy or interstitial mechanism.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. K. Ivanov-Schitz

Shubnikov Institute of Crystallography of Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics of NRC “Kurchatov Institute”

Author for correspondence.
Email: alexey.k.ivanov@gmail.com
Russian Federation, Moscow

References

  1. Кондратюк И.П., Мурадян Л.А., Писаревский Ю.В. и др. // Кристаллография. 1987. Т. 32. С. 609.
  2. Thomas P.A. // J. Phys. C. 1988. V. 21. P. 4611. http://stacks.iop.org/0022–3719/21/i=25/a=009
  3. Дудка А.П., Головина Т.Г., Константинова А.Ф. // Кристаллография. 2019. Т. 64. С. 930. https://doi.org/10.1134/S0023476119060043
  4. Arlt G., Schweppe H. // Solid State Commun. 1968. V. 6. P. 783. https://doi.org/10.1016/0038–1098(68)90119–1
  5. Wang P., Zhang Z. // Appl. Opt. 2017. V. 56. P. 1647. https://doi.org/10.1364/AO.56.001647
  6. Li Y., Fan W., Sun H. et al. // J. Appl. Phys. 2010. V. 107. P. 093506. https://doi.org/10.1063/1.3406135
  7. Liu Z., Yamazaki T., Shen Y. et al. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. P. 173119. https://doi.org/10.1063/1.2732818
  8. Ковальчук М.В., Благов А.Е., Куликов А.Г. и др. // Кристаллография. 2014. Т. 59. С. 950.
  9. Куликов А.Г. Образование приповерхностных структур в кристаллах парателлурита и тетрабората лития при миграции носителей заряда во внешнем электрическом поле. Дис. … канд. физ.-мат. наук. Москва, 2019.
  10. Иванов-Шиц А.К. //Кристаллография. 2024. Т. 69. № 6. С. 1009. https://doi.org/10.31857/S0023476124060116
  11. Wegener J., Kanert O., Küchler R. et al. // Z. Naturforsch. А. 1994. V. 49. P. 1151. https://doi.org/10.1515/zna-1994-1208
  12. Wegener J., Kanert O., Küchler R. et al. // Radiat. Eff. Defects Solids. 1995. V. 114. P. 277.
  13. BatteryMaterials. https://pathfinder.batterymaterials.info/
  14. Jain H., Nowick A.S. // Phys. Status Solidi. А. 1981. V. 67. P. 701. https://doi.org/10.1002/pssa.2210670242
  15. Hartmann E., Kovács L. // Phys. Status Solidi. А. 1982. V. 74. P. 59. https://doi.org/10.1002/pssa.2210740105

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Temperature dependences of the oxygen diffusion coefficients DO in crystals containing 15 oxygen vacancies (a) and 10 interstitial oxygen ions (b): total diffusion coefficient (1), DO along the axes a (2), b (3) and c (4), respectively. The numbers near the straight lines are the diffusion activation energies.

Download (166KB)
3. Fig. 2. Possible transport routes of oxygen anions. Large spheres are oxygen in crystallographic positions, small grey and black spheres are possible intermediate positions of oxygen for “channels” of two types. Arrows show possible trajectories of oxygen movement in the direction of the c axis (a) and in the directions of the axes a, b (b).

Download (256KB)
4. Fig. 3. Calculated trajectories of oxygen anions in a TeO2 crystal with 15 oxygen vacancies.

Download (485KB)
5. Fig. 4. Calculated trajectories of oxygen anions in a TeO2 crystal with 10 interstitial oxygen atoms.

Download (445KB)
6. Fig. 5. Three adjacent uncorrelated jumps of oxygen anions.

Download (146KB)

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».