Исследование упругих свойств кристалла Na2SO4-Vметодом DFT

Аннотация

В данной статье исследуются упругие свойства кристалла Na₂SO₄ (тенардит, орторомбическая фаза V, группа симметрии FDDD) с примесями методом функционала плотности (DFT) с использованием гибридного функционала HSE06. Основная цель работы — изучение механических характеристик Na₂SO₄ под воздействием различных давлений с акцентом на разработку более эффективных термолюминесцентных дозиметров (ТЛД). Проведённое моделирование позволяет лучше понять, как структурные изменения в кристалле под давлением влияют на его упругость и пластичность. Важным достижением является выявление критических точек при давлении около 12 ГПа, где происходит переход материала из пластичного состояния в хрупкое. Рассмотрены основные механизмы, управляющие деформацией кристалла, а также возможность фазовых переходов, влияющих на электронные и упругие свойства. Проведено детальное сравнение полученных данных с экспериментальными значениями ширины запрещённой зоны и упругих модулей, что подтвердило адекватность расчётной модели. Эти выводы имеют важное значение для дальнейшего использования Na₂SO₄ в условиях экстремальных механических воздействий, что делает его перспективным для применения в дозиметрии радиационного излучения и других областях, где необходима высокая устойчивость материала к внешним нагрузкам.