Solid solutions CaMo(1−x)WxO4: simulation properties and local environment of ions

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The simulation of CaMo(1–x)WxO4 solid solutions was carried out using the interatomic potential method. The dependences of the unit cell parameters and volume, density, bulk modulus, enthalpy, vibrational entropy and heat capacity on the composition were determined. The temperature dependences of the heat capacity and vibrational entropy were also plotted. The local structure of solid solutions has been studied. Changes in the coordination polyhedra of CaO8 and the tetrahedra of MoO4 and WO4 with varying concentrations of the solid solution were established. It was shown that in intermediate compositions there is additional distortion of all polyhedra, which may be the reason for the improvement in the spectral characteristics of mixed compositions.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. B. Dudnikova

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: VDudnikova@hotmail.com
Russian Federation, Moscow, 119991

N. N. Eremin

Lomonosov Moscow State University

Email: VDudnikova@hotmail.com
Russian Federation, Moscow, 119991

References

  1. Hu Y., Zhuang W., Ye H. et al. // J. Alloys Compd. 2005. V. 390. P. 226. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.07.063
  2. Dixit P., Chauhan V., Kumar P., Pandey P.C. // J. Lumin. 2020. V. 223. 117240. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117240
  3. Johnson L.F. // J. Appl. Phys. 1963. V. 34 (4). P. 897. https://doi.org/10.1063/1.1729557
  4. Zhuang R.Z., Zhang L.Z., Lin Z.B., Wang G.F. // Mat. Res. Innov. 2008. V. 12. P. 62. https://doi.org/10.1179/143307508X304237
  5. Шилова Г.В., Сироткин А.А., Зверев П.Г. // Квантовая электроника. 2019. Т. 49. С. 570.
  6. Campos A.B., Simões A.Z., Longo E. et al. // Appl. Phys. Let. 2007. V. 91. 051923. https://doi.org/10.1063/1.2766856
  7. Mikhailik V.B., Henry S., Kraus H., Solskii I. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2007. V. 583. P. 350. https://doi.org/10.1016/j.nima.2007.09.020
  8. Lee S.J., Choi J.H., Danevich F.A. et al. // Astropart. Phys. 2011. V. 34. P. 732. https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2011.01.004
  9. Angloher G., Bucci C., Christ P. et al. // Astropart. Phys. 2005. V. 23. P. 325. https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2005.01.006
  10. Gao H., Wang S., Wang Y. et al. // Colloids Surf. A. Physicochem. Eng. Asp. 2022. V. 642. 128642. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2022.128642
  11. Han J., McBean C., Wang L. et al. // J. Phys. Chem. C. 2015. V. 119. P 3826. http://dx.doi.org/10.1021/jp512490d
  12. Баковец В.В., Золотова Е.С., Антонова О.В. и др. // ЖТФ. 2016. T. 86. Вып. 12. С. 111. https://doi.org/10.21883/jtf.2016.12.43924.1511
  13. Дудникова В.Б., Антонов Д.И., Жариков Е.В., Еремин Н.Н. // ФТТ. 2022. T. 64. Вып. 11. C. 1741. https://doi.org/10.21883/FTT.2022.11.53328.413
  14. Дудникова В.Б., Жариков Е.В., Еремин Н.Н. // ФТТ. 2019. T. 61. Вып. 4. C. 678. https://doi.org/10.21883/FTT.2019.04.47412.311
  15. Дудникова В.Б., Антонов Д.И., Жариков Е.В., Еремин Н.Н. // Кристаллография. 2023. Т. 68. № 4. С. 536 https://doi.org/10.31857/S0023476122600550
  16. Dudnikova V.B., Zharikov E.V., Eremin N.N. // Mater. Today Commun. 2020. V. 23. 101180. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101180
  17. Gale J.D. // Z. Kristallogr. 2005. V. 220. P. 552. https://doi.org/10.1524/zkri.220.5.552.65070
  18. Dick B.G., Overhauser A.W. // Phys. Rev. 1958. V. 112. P. 90. https://doi.org/10.1103/PhysRev.112.90
  19. Дудникова В.Б., Антонов Д.И., Жариков Е.В., Еремин Н.Н. // ФТТ. 2022. Т. 64. С. 1452. https://doi.org/10.21883/FTT.2022.10.53089.354
  20. Hazen R.M., Finger L.W., Mariathasan J.W.E. // J. Phys. Chem. Solids. 1985. V. 46. № 2. P. 253. https://doi.org/10.1016/0022-3697(85)90039-3
  21. Александров В.Б., Горбатый Л.В., Илюхин В.В. // Кристаллография 1968. T. 13. C. 512
  22. Урусов В.С., Еремин Н.Н. Атомистическое компьютерное моделирование структуры и свойств неорганических кристаллов и минералов, их дефектов и твердых растворов. M.: ГЕОС, 2012. 428 с.
  23. Ferna´ndez-Gonza´lez A., Andara A., Prieto M. // Cryst. Growth Des. 2007. V. 7. № 3. P. 545. https://doi.org/10.1021/cg0606646
  24. Senyshyn A., Kraus H., Mikhailik V.B. et al. // Phys. Rev. B. 2006. V. 73. 014104. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.014104
  25. Weller W.W., King E.G. // U. S. Dept. of the Interior, Bureau of Mines. 1963. 6147.
  26. Morishita M., Kinoshita Y., Houshiyama H. et al. // J. Chem. Thermodynam. 2017. V. 114. P. 30. https://doi.org/10.1016/j.jct.2017.05.021
  27. King E.G., Weller W.W. // U. S. Bur. Mines Rept. Invest. 1961. 5791.
  28. Lyon W.G., Westrum E.F. // J. Chem. Phys. 1968. V. 49. Р. 3374. https://doi.org/10.1063/1.1670609
  29. Senyshyn A., Kraus H., Mikhailik V.B., Yakovyna V. // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. 214306. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.70.214306

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependences on the composition of the solid solution: a, b – unit cell parameters; c – density (r) and volume (V); d – bulk modulus (K) and enthalpy (H); d – vibrational (Svib) and configurational (Sc) entropy; e – heat capacity at constant volume (CV).

Download (348KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Temperature dependences of heat capacity (a) and vibrational entropy (b) for solid solutions CaMo(1–x)WxO4 in comparison with literature data for CaMoO4 and CaWO4.

Download (175KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Histograms of the frequency distribution of interatomic Ca–O distances in CaMo(1–x)WxO4 solid solutions at x = 0.125 (a), 0.5 (b) and 0.938 (c). Dependences of the average distances in A-polyhedra (R) and the dispersion of distances (DR) on the composition of the solid solution (d).

Download (235KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Histograms of the frequency distribution of interatomic W–O distances of CaMo(1–x)WxO4 solid solutions at x = 0.125 (a), 0.5 (b) and 0.938 (c). Dependences of the average distances in WO4 tetrahedra (R) and the dispersion of distances (DR) on the composition of the solid solution (d).

Download (193KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Change in the average B–O distances and the dispersion of distances in the first (R1, DR1) (a) and second (R2, DR2) (b) coordination sphere.

Download (186KB)
Indexing metadata

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».