Abstract: Сегнетоэлектрики с водородной связью отличаются двумя устойчивыми положениями атома водорода вдоль связи, соответствующими разным знакам сегнетоэлектрической поляризации. В данной работе поверхность потенциальной энергии для атома водорода вдоль водородной связи в KH2PO4 (KDP) рассчитывается с помощью теории функционала плотности (DFT) при фиксированных положениях других атомов решетки, соответствующих сегнетоэлектрической фазе. Данный потенциал имеет один минимум и сильно асимметричен для моды A1, в отличие от двухъямного потенциала, рассчитанного при отрелаксированных положениях атомов решетки. Энергия возбуждения для атомов водорода в этом потенциале близка к частотам валентных ОН-колебаний, полученным с помощью DFT в гармоническом приближении, достаточность которого для легких атомов, однако, заранее не очевидна. В результате при дейтерировании частоты изменяются аналогичным образом, что согласуется с экспериментальными данными. В то же время, частоты валентных ОН-колебаний смягчаются под давлением, что весьма необычно и отражает наличие двух устойчивых положений протона вдоль связи. Данные результаты могут быть применимы и к другим материалам с водородными связями.

Cite: Абалмасов В.А.
Поверхность потенциальной энергии и уровни энергии для валентных OH-колебаний в сегнетоэлектрике KH2PO4 из первопринципных расчетов
Физика твёрдого тела. 2025. Т.67. №12. С.2341 - 2348. DOI: 10.61011/FTT.2025.12.62424.8772-25

Dates:

Submitted:	Nov 12, 2025
Accepted:	Dec 10, 2025
Published print:	Feb 3, 2026
Published online:	Feb 3, 2026

Identifiers: No identifiers

Altmetrics: