ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПОДРЕШЕТОК К ИССЛЕДОВАНИЮ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ ОКСИДОВ LiMO2 СО СТРУКТУРОЙ ТИПА α-NaFeO2

10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.003

Авторы

  • Екатерина Дугинова Кафедра физики, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Россия https://orcid.org/0000-0002-4199-4334
  • Ольга Головко Кафедра медицинской, биологической физики и высшей математики, Кемеровский государственный медицинский университет, г. Кемерово, Россия https://orcid.org/0000-0002-4199-4334
  • Евгений Дугинов Кафедра физики, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Россия https://orcid.org/0009-0005-6176-2142
  • Карина Голубых Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Россия

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.003

Ключевые слова:

альфа феррит натрия, α-NaFeO2, LiBO2, LiAlO2, LiGaO2, LiInO2, LiTlO2, подрешетки, гипотетический

Аннотация

В работе представлено комплексное теоретическое исследование структурных и электронных свойств кристаллов LiMO2 (M = B, Al, Ga, In, Tl) с тригональной структурой типа α-NaFeO2 в рамках теории функционала плотности. Определены равновесные параметры решётки (a, c) и координаты анионов (z); для гипотетических кристаллов (LiBO2, LiInO2, LiTlO2) структурные параметры предсказаны впервые. Впервые выполнено систематическое изучение зонной структуры всего ряда LiMO2 в данной модификации с помощью программного кода Quantum Espresso с применением разных функционалов. Установлено линейное уменьшение ширины запрещённой зоны при переходе B→Al→Ga →In →Tl, что обуславливает эволюцию электронных свойств от диэлектриков к полупроводникам. Применение расширенного метода подрешеток показало, что края валентной зоны и зоны проводимости формируются преимущественно состояниями кислорода с существенным вкладом катионов третьей группы (B, Al, Ga, In, Tl). Полученные данные о возможности управления шириной запрещенной зоны путем изовалентного замещения катионов, а также высокая структурная стабильность октаэдрических координационных многогранников, свидетельствуют о перспективности материалов группы LiMO2 со структурой α-NaFeO2 для использования в качестве поглощающих слоев в солнечных элементах третьего поколения и в высокотемпературных приложениях.

Биографии авторов

Екатерина Дугинова, Кафедра физики, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Россия

кандидат физико-математических наук, доцент, заместитель директора горного института по НР КузГТУ

Ольга Головко, Кафедра медицинской, биологической физики и высшей математики, Кемеровский государственный медицинский университет, г. Кемерово, Россия

кандидат физико-математических наук, доцент, заместитель декана лечебного факультета по УР КемГМУ

Евгений Дугинов, Кафедра физики, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Россия

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физи-ки, КузГТУ

Карина Голубых, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Россия

студент, группа ГМс-241, КузГТУ

Загрузки

Опубликован

2026-06-30

Как цитировать

Дугинова, Е., Головко, О., Дугинов, Е., & Голубых, К. (2026). ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПОДРЕШЕТОК К ИССЛЕДОВАНИЮ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ ОКСИДОВ LiMO2 СО СТРУКТУРОЙ ТИПА α-NaFeO2: 10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.003. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ, 23(2), 169–179. https://doi.org/10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.003

Выпуск

Том 23 № 2 (2026): Фундаментальные проблемы современного материаловедения

Раздел

РАЗДЕЛ 1. ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ