Выпуски

/

2019

/

том 17 /

выпуск 2

Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

L. I. Karbovska, V. L. Karbivskyy, N. A. Kurgan, A. O. Romansky, O. Ya. Kuznetsova, A. P. Soroka
«Quantum Nature of Stability Mechanisms of Calcium Apatite Structure»
0321–0341 (2019)

PACS numbers: 07.85.Nc, 79.60.Jv, 81.05.Zx, 82.75.Fq, 82.80.Pv, 87.64.-t, 87.85.Qr

Исследована роль зарождающейся d-оболочки кальция в формировании аномальных особенностей апатита кальция в зависимости от состава, условий синтеза, изменений размерности и топологии ключевых элементов. Спектральными и теоретическими методами проведён детальный анализ электронного строения апатитов кальция и установлена ограниченность применения квантово-механических расчётов с использованием методов теории функционала плотности к описанию дальнодействующей составляющей взаимодействия кальция с окружением. В свою очередь, экспериментальные данные указывают на то, что устойчивость структуры апатита во многом определяется двухдолинным эффективным потенциалом d-электронов кальция. В различных соединениях кальция в формировании формы кривых L?-спектров кальция значительную роль играют атомные эффекты, и, как следствие, участие d-состояний кальция в образовании связей нивелировано их значительной локализацией, по всей видимости, во внутренней долине эффективного потенциала.

Keywords: quantum mechanisms, calcium d-shell, apatite, electronic structure

References

1. V. L. Karbovskiy and A. P. Shpak, Apatity i Apatitopodobnyye Soyedineniya. Elektronnoye Stroenie i Svoistva (Kyiv: Naukova Dumka: 2010) (in Russian).
2. A. P. Shpak, V. L. Karbovskiy, and V. V. Trachevskyy, Apatite (Kyiv: Akademperiodika: 2002) (in Russian).
3. T. Kanazawa, Neorganicheskie Fosfatnyye Materialy (Kyiv: Naukova Dumka: 1998) (in Russian).
4. K. Sato, Y. Suetsugu, J. Tanaka, S. Ina, and H. Monma, J. Col. Int. Sci., 224, No. 1: 23 (2000). https://doi.org/10.1006/jcis.1999.6623
5. J. Y. Kim, R. R. Fenton, B. A. Hunter, and B. J. Kennedy, Aust. J. Chem., 53, No. 8: 679 (2000). https://doi.org/10.1071/CH00060
6. P. A. Henning, M. Moustiakimov, and S. Lidin, J. Solid State Chem., 150, No. 1: 154 (2000). https://doi.org/10.1006/jssc.1999.8571
7. V. S. Sobolev, Fizika Apatita (Novosibirsk: Nauka: 1975) (in Russian).
8. R. Y. Karazyia, Uspekhi Fiz. Nauk, 135, No. 1: 79 (1981) (in Russian).
9. B. B. Kadomtsev and M. B. Kadomtsev, Uspekhi Fiz. Nauk, 166, No. 6: 651 (1996) (in Russian). https://doi.org/10.3367/UFNr.0166.199606d.0651
10. R. E. Ruus, A. A. Maiste, and Yu. A. Maksymov, Yzv. AN SSSR, 46, No. 4: 789 (1982) (in Russian).
11. F.-Ch. K hl, M. M ller, M. Schellhorn, K. Mann, S. Wieneke, and K. Eusterhues, J. Vac. Sci. Technol., A 34: 041302 (2016). https://doi.org/10.1116/1.4950599
12. J. Y. Peter Ko, X.-T. Zhou, F. Heigl, T. Regier, R. Blyth, and T.-K. Sham, AIP Conf. Proceed., 882: 538 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2644585
13. J. Cosmidis, K. Benzerara, N. Nassif, T. Tyliszczak, and F. Bourdelle, Acta Biomaterialia, 12, No. 15: 260 (2015). https://doi.org/10.1016/j.actbio.2014.10.003
14. M. E. Fleet and X. Liu, Amer. Mineral., 94, Nos. 8–9: 1235 (2009). https://doi.org/10.2138/am.2009.3228
15. S. K. Lee, P. J. Eng, and Ho Mao, Rev. Mineral. Geochem., 78, No. 1: 139 (2014). https://doi.org/10.2138/rmg.2014.78.4
16. R. A. Metzler and P. Rez, J. Phys. Chem. B, 118, No. 24: 6758 (2014). https://doi.org/10.1021/jp503565e
17. P. S. Miedema, H. Ikeno, and F. M. de Groot, J. Phys. Condens. Matter., 23, No. 14: 145501 (2011). https://doi.org/10.1088/0953-8984/23/14/145501
18. S. J. Naftel, T. K. Sham, Y. M. Yiu, and B. W. Yates, J. Synchrotron Rad., No. 8: 255 (2001). https://doi.org/10.1107/S0909049500019555
19. D. L. Proffit, T. T. Fister, S. Kim, B. Pan, Ch. Liao, and J. T. Vaugheya, J. Electrochem. Soc., 163, No. 13: A2508 (2016). https://doi.org/10.1149/2.0121613jes
20. G. Geng, R. J. Myers, A. D. Kilcoyne, J. Ha, and P. J. M. Monteiro, Am. Min., 102: 900 (2017). https://doi.org/10.2138/am-2017-5670
21. J. Vinson and J. J. Rehr, Phys. Rev. B, 86: 195135 (2012). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.86.195135
22. V. V. Nemoshkalenko, Vybrani Pratsi (Kyiv: Akademperiodyka: 2003), vol. 1: 89 (in Russian).
23. P. Wu, Y. Z. Zeng, and C. M. Wang, Biomaterials, 25: 1123 (2004). https://doi.org/10.1016/S0142-9612(03)00617-3

Все статьи доступны по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная
©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Электронная почта: tatar@imp.kiev.ua Телефоны и адрес редакции О сборнике Пользовательское соглашение