Эта публикация цитируется в
1 статье
Оптические свойства
Ab initio моделирование диэлектрических и оптических свойств льдов I$_{\mathrm{h}}$, I$_{\mathrm{II}}$ и решеток гидратов sI, sH
М. Б. Юнусовa,
Р. М. Хуснутдиновab a Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
b Удмуртский федеральный научный центр УрО РАН, Ижевск, Россия
Аннотация:
Представлены результаты расчета диэлектрических и оптических характеристик твердых полиморфных фаз воды – льдов I
$_{\mathrm{h}}$, I
$_{\mathrm{II}}$ и решеток гидратов sI, sH. Рассчитаны статические диэлектрические тензоры
$\varepsilon_{ik}$ и комплексные частотно-зависимые тензоры
$\varepsilon_{ik}(\omega)$ для данных материалов. Показано, что в плане оптических свойств кристаллические решетки I
$_{\mathrm{h}}$, I
$_{\mathrm{II}}$ и sH являются одноосными, для них совпадают компоненты тензора
$\varepsilon_{xx}(\omega)$ и
$\varepsilon_{yy}(\omega)$, а решетка гидрата sI является изотропной. На основе рассчитанных частотно-зависимых диэлектрических функций
$\varepsilon'_{ik}(\omega)$ и
$\varepsilon''_{ik}(\omega)$ получены важные оптические характеристики: отражение
$R(\omega)$, поглощение
$a(\omega)$, функция потерь
$L(\omega)$, показатели преломления
$n(\omega)$ и
$k(\omega)$. При сопоставлении диэлектрических и оптических спектров решеток sI и sH с известными спектрами для гидрата метана sI, обнаружено уширение спектров в направлении высоких энергий. Для незаполненного гидрата sI обнаружен пик отражения при энергии 17.3 eV, появление которого связано с изменением электронной структуры кристалла в отсутствие молекулы метана. Получено качественное согласие спектров отражения
$R(\omega)$ и функций
$\varepsilon'_{ik}(\omega)$,
$\varepsilon''_{ik}(\omega)$, рассчитанных методом квантовомеханического моделирования, с экспериментальными данными спектроскопии гексагонального и аморфного льдов.
Ключевые слова:
лед, гидрат, диэлектрический тензор, оптические функции.
Поступила в редакцию: 02.11.2022
Исправленный вариант: 16.11.2022
Принята в печать: 16.11.2022
DOI:
10.21883/FTT.2023.02.54310.515
Полный текст:
PDF файл (485 kB)