Аннотация:
Проведен ab initio расчет кристаллической структуры и фононного спектра титанатов со структурой пирохлора R$_2$Ti$_2$O$_7$ (R = Gd–Lu). Определены частоты и типы фундаментальных колебаний. Для R = Tb, Tm, Yb подобный расчет выполнен впервые, причем для Tm и Yb в печати отсутствует информация об экспериментальных исследованиях фононного спектра.
Исследовано влияние гидростатического давления до 35 GPa на структуру, динамику и упругие свойства решетки Gd$_2$Ti$_2$O$_7$. Получена зависимость частот фононов от давления. Расчеты предсказывают, что в диапазоне до 35 GPa относительное изменение объема структуры пирохлора при сжатии хорошо описывается уравнением состояния Берча–Мурнагана 3-го порядка. Результаты расчетов согласуются с имеющимися экспериментальными данными. Показано, что можно получить хорошее описание структурных, динамических и упругих свойств кристаллической решетки R$_2$Ti$_2$O$_7$, заменив внутренние оболочки РЗ-иона, по 4$f$ включительно, на псевдопотенциал.
Поступила в редакцию: 05.06.2014 Принята в печать: 26.11.2014