Калькута С. А. Теоретичне дослідження кристалічної будови і електронної структури йонного провідника La0.5Li0.5TiO3

Дослідження проведено високоточним першопринципним методом FLAPW. На основі проведенних обчислень встановлено, що атомам лантану енергетично вигідно впорядковуватись в площинах, а йонам літію вигідно займати позиції в центрах граней кубів, утворених атомами титану. В роботі проведено аналіз кількості літієвих вакансій, що беруть участь в йонній провідності. Методом першопринципного моделювання досліджено імовірні шляхи дифузії йона літію в гратці La0.5Li0.5TiO3. Обчислено величину енергетичного бар'єру, який має подолати йон літію при дифузії. Проведено порівняння з існуючими експериментальними даними. На основі результатів моделювання атомної будови сполуки La0.5Li0.5TiO3, пропонується оптимізувати ефект йонної провідності цієї сполуки шляхом часткового заміщення атомів лантану атомами церію LaxCe0.5-xLixTiO3. Ця сполука є діелектриком і має бути літієвим провідником. Методом Монте-Карло проведено обчислення залежності кількості літієвих вакансій від концентрації йонів літію при різних температурах в гіпотетичній сполуці LaxCe0.5-xLixTiO3 і в сполуці La(2-x)/3LixTiO3. Показано, що кількість літієвих вакансій, які беруть участь в провідності, суттєво більша в LaxCe0.5-xLixTiO3.