Elektronické, elastické, termodynamické a vibrační vlastnosti Li6BeZrF12: Statistiky z počítačové simulace založené na DFT

Strukturální, elektronické, elastické a tepelné vlastnosti tetragonálního kvartérního Li6BeZrF12 se počítají pomocí metody s plným potenciálem linearizované rozšířené rovinné vlny (FP-LAPW) implementované v kódu WIEN2K na základě teorie funkční hustoty (DFT) a generované aproximace gradientu (GGA). Tetragonální mřížkové konstanty (a a c) byly odhadnuty a porovnány s experimentálními výsledky. Studium struktury elektronového pásma a hustoty elektronové energie stavů této sloučeniny odhalilo, že Li6BeZrF12 je izolátor. Elastické parametry, např. Elastické konstanty monokrystalu, objemové, smykové a Youngovy moduly a Poissonův poměr se teoreticky počítají poprvé. Tepelné vlastnosti, včetně koeficientu tepelné roztažnosti, tepelné kapacity a teploty Debye, byly zkoumány pomocí kvaziharmonického modelu Debye. Pokud je nám známo, jedná se o první kvantitativní teoretickou predikci fyzikálních vlastností této kvartérní sloučeniny.The structural, electronic, elastic and thermal properties of the tetragonal quaternary Li6BeZrF12 are calculated using the full-potential linearized augmented plane wave method (FP-LAPW) as implemented in the WIEN2K code based on the density functional theory (DFT) and generated gradient approximation (GGA). The tetragonal lattice constants (a and c) have been estimated and compared to the experimental results. The study of the electronic band structure and electronic energy density of states of this compound reveals that Li6BeZrF12 is an insulator. The elastic parameters, e.g., the single crystal elastic constants, bulk, shear and Young’s moduli and Poisson ratio are theoretically calculated for the first time. Thermal properties, including the thermal expansion coefficient, the heat capacity and Debye temperature, have been investigated using the quasi-harmonic Debye model. To the best of our knowledge this stands as the first quantitative theoretical prediction of the physical properties for this quaternary compound