Ab initio computations of BaZrO3, CaTiO3, SrTiO3 perovskite as well as WO3 and ReO3 (001) surfaces - Eglitis, R. I.; Popov, A. I.; Purans, J.; Bocharov, D.; Mastrikov, Y. A.; Jia, Ran; Kruchinin, S. P. (ФІЗИКА НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР, 2022)
Проведено ab initio розрахунки (001) поверхонь BaZrO3, CaTiO3, SrTiO3, а також WO3 і ReO3, та проаналізовано їх систематичні тенденції. Згідно з проведеними гібридними ab initio DFT-HF розрахунками на (001) BO2-обмежених поверхнях вивчених ABO3 перовскітів, а також WO3 і ReO3 оксидів, усі іони верхнього шару зміщуються в середину кристала. Єдиним відхиленням від цієї тенденції є зміщення назовні кристала іона кисню зовнішнього шару на WO2-обмежених (001) поверхнях WO3 на величину + 0,42% від об’ємної сталої ґратки a0. Навпаки, усі іони другого шару зміщуються в сторону поверхні за винятком іона кисню на (001) ReO2- обмеженої поверхні ReO3. Обчислені Γ–Γ щілини поверхневих енергетичних зон BaZrO3, CaTiO3, SrTiO3, WO3 і ReO3 на (001) BO2-обмежених поверхнях є завжди меншими за їхні відповідні об’ємні Γ–Γ заборонені зони. Заселеності хімічних зв’язків іонів B–O у перовскітах SrTiO3, CaTiO3 та BaZrO3 є завжди меншими в об’ємі, ніж поблизу їх (001) BO2-обмежених поверхонь. Навпаки, заселеності хімічних зв’язків іонів W–O та Re–O в WO та ReO3 є дещо більшими в об’ємі (0,142e та 0,212e), ніж поблизу (001) WO2- та ReO2-обмежених поверхонь WO3 та ReO3 (0,108e та 0,170e). Проте заселеність хімічних зв’язків W–O та Re–O між іонами W та Re, розташованими у верхньому шарі, та іонами O, розташованими у другому шарі, на WO2- та ReO2-обмежених поверхнях (0,278e і 0,262e) є абсолютно найбільшою заселеністю зв’язків у кристалах WO3 і ReO3.