Specifické vlastnosti strukturních, elektronických, optických a elastických vlastností krystalů Ca2Nb2O7 křemičitého vápníku

Pomocí výpočtu prvotních principů hustoty funkční teorie (DFT) jsou studovány strukturní, elektronické, optické a elastické vlastnosti kubického pyrochlorexidu Ca2Nb2O7 pomocí vysoce přesné plné potenciální metody rozšířené rovinné vlny s aproximací GGA + U. Vypočtený parametr mřížky je v souladu s dostupnými experimentálními daty. Elektronické výpočty struktury pásma odhalují, že Ca2Nb2O7 má přímé energetické pásmo. Pro pochopení optických vlastností Ca2Nb2O7 se vypočítá absorpční koeficient, dielektrická konstanta, funkce ztráty energie, odrazivost, index lomu, koeficient rozšíření a optická vodivost pro 0-12 eV. Studie elastických vlastností pro kubický pyrochlorexid (Ca2Nb2O7) se také provádí v rámci výpočtů DFT. Pro stanovení elastických konstant (C-11, C-12 a C-44) v kubické fázi se používá metoda deformace napětí. Proto jsou úspěšně vypočteny objemové, smykové a Youngovy moduly spolu s Debyovou teplotou, elastickými anizotropními faktory a Poissonovým poměrem. Dále je poprvé vypočítána závislost tlaků na příčné a podélné vlnové rychlosti pro kubický pyrochlorexid (Ca2Nb2O7).Using first principles density functional theory (DFT) calculation, the structural, electronic, optical and elastic properties of cubic Ca2Nb2O7 pyrochlore oxide is studied by highly accurate full potential augmented plane wave method with GGA+U approximation. The calculated lattice parameter is in good agreement with available experimental data. The electronic band structure calculations reveal that Ca2Nb2O7 has direct energy band. For the understanding of optical properties of Ca2Nb2O7, absorption coefficient, dielectric constant, energy loss function, reflectivity, refractive index, extension coefficient and optical conductivity are also calculated for 0-12 eV. A study of elastic properties for cubic pyrochlore oxide (Ca2Nb2O7) is also conducted within a frameowork of DFT calculations. The stress strain method is used for the determination of elastic constants (C-11, C-12 and C-44) in cubic phase. Hence, bulk, shear and Young's modulus along with Debye temperature, elastic anisotropy factors and Poisson's ratio are calculated successfully. Furthermore, pressure dependence of transverse and longitudinal wave velocities for cubic pyrochlore oxide (Ca2Nb2O7) are also calculated for the first time