Katoite under pressure: an ab initio investigation of its structural, elastic and vibrational properties sheds light on the phase transition

文献情報

出版日 2014-12-02
DOI 10.1039/C4CP04414B
インパクトファクター 3.676
著者

Alessandro Erba, Claudio M. Zicovich-Wilson


原文を見る

要旨

The evolution under pressures up to 65 GPa of structural, elastic and vibrational properties of the katoite hydrogarnet, Ca3Al2(OH)12, is investigated with an ab initio simulation performed at the B3LYP level of theory, by using all-electron basis sets with the Crystal periodic program. The high-symmetry Ia3d phase of katoite, stable under ambient conditions, is shown to be destabilized, as pressure increases, by interactions involving hydrogen atoms and their neighbors which weaken the hydrogen bonding network of the structure. The corresponding thermodynamical instability is revealed by anomalous deviations from regularity of its elastic constants and by numerous imaginary phonon frequencies, up to 50 GPa. Interestingly, as pressure is further increased above 50 GPa, the Ia3d structure is shown to become stable again (all positive phonon frequencies and regular elastic constants). However, present calculations suggest that, above about 15 GPa and up to at least 65 GPa, a phase of I3d symmetry (a non-centrosymmetric subgroup of Ia3d) becomes more stable than the Ia3d one, being characterized by strengthened hydrogen bonds. At low-pressures (between about 5 GPa and 15 GPa), both phases show some instabilities (more so for I3d than for Ia3d), thus suggesting either the existence of a third phase or a possible phase transition of second order.

関連文献

Use of side-chain for rational design of n-type diketopyrrolopyrrole-based conjugated polymers: what did we find out?

Catherine Kanimozhi, Nir Yaacobi-Gross, Edmund K. Burnett, Alejandro L. Briseno, Thomas D. Anthopoulos, Ulrike Salzner, Satish Patil

2014-07-14 Paper

DOI: 10.1039/C4CP02322F

Effect of electrolyte bleaching on the stability and performance of dye solar cells

Simone Mastroianni, Imran Asghar, Kati Miettunen, Janne Halme, Alessandro Lanuti, Thomas M. Brown, Peter Lund

2014-02-04 Paper

DOI: 10.1039/C3CP55342F

Thylakoid direct photobioelectrocatalysis: utilizing stroma thylakoids to improve bio-solar cell performance

Michelle Rasmussen, Shelley D. Minteer

2014-07-03 Paper

DOI: 10.1039/C4CP02754J

A bolaamphiphilic amino acid appended photo-switching supramolecular gel and tuning of photo-switching behaviour

Subhasish Roy, Dibakar Kumar Maiti, Shrabani Panigrahi, Durga Basak, Arindam Banerjee

2014-02-03 Paper

DOI: 10.1039/C3CP55108C

Molecular motors pulling cargos in the viscoelastic cytosol: how power strokes beat subdiffusion

Igor Goychuk, Vasyl O. Kharchenko

2014-06-26 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01234H

Shear induced crystallization in different polymorphic forms of PVDF induced by surface functionalized MWNTs in PVDF/PMMA blends

Maya Sharma, Giridhar Madras, Suryasarathi Bose

2014-06-25 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01930J

Experimental and simulation studies of unusual current blockade induced by translocation of small oxidized PEG through a single nanopore

S. Cabello-Aguilar, A. Abou Chaaya, F. Picaud, M. Bechelany, C. Pochat-Bohatier, S. Yesylevskyy, S. Kraszewski, M. C. Bechelany, F. Rossignol, E. Balanzat, J. M. Janot, P. Miele, P. Dejardin, S. Balme

2014-07-08 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01954G

Near-threshold photodissociation dynamics of CHCl3

2014-01-27 Paper

DOI: 10.1039/C3CP55348E

Strong enhancement of parity violation effects in chiral uranium compounds

Michael Wormit, Małgorzata Olejniczak, Anna-Lena Deppenmeier, Trond Saue, Peter Schwerdtfeger

2014-06-27 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01904K

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

オステニ二甲磺酸塩に適用される法規ガイドラインは何ですか?

オステニ二甲磺酸塩は、GHS分類に基づき corrosive 物質として分類されます。REACH規則では、該当物質の登録が要求される可能性があります。また、FD...

2070014-82-1N-(2-{[2-(Dimethylam...
化合物よくある質問

環丁基肼盐酸盐は安全ですか?

環丁基肼盐酸盐は毒性があり、吸入や皮膚接触は有害です。使用時の安全対策として、密閉システムを使用し、適切な排気設備を備えた場所で作業することが推奨されます。

1156980-49-2Cyclobutylhydrazine ...
化合物よくある質問

N-(4-パリドン基ソニルフェニル)硫代イソシアネートを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-(4-パリドン基ソニルフェニル)硫代イソシアネートは高毒性で、皮膚や吸入による毒性があります。取り扱う際は防毒マスク、保護用手袋、保護眼鏡などのPPEを着用...

7356-55-01-[(4-Isothiocyanato...
化合物よくある質問

5-ヒドロキシ-1,3-ジヒドロ-2H-インドン-2-酮の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号3416-18-0の5-ヒドロキシ-1,3-ジヒドロ-2H-インドン-2-酮は、結晶性の白色粉末です。分子量は228.25であり、 aqueous m...

3416-18-05-Hydroxy-1,3-dihydr...
化合物よくある質問

O-苄基-D-丝氨醇はどのように合成されますか?

O-苄基-D-丝氨醇は、D-アミノ酸とベンゼン環の経由で合成されます。触媒としてジメチルアミノピリジンが使用され、選択性は高いです。一般的な収率は約90%です。

58577-88-1(s)-2-Amino-3-benzyl...
化合物よくある質問

ナトリウム3-ヒドロキシbutano酸とは何ですか?

ナトリウム3-ヒドロキシbutano酸は、CAS番号13613-65-5で登録されている化合物です。この化合物は、(3R)-3-ヒドロキシbutano酸とナトリ...

13613-65-5sodium;(3R)-3-hydrox...
化合物よくある質問

1-(二苯甲基)-4-甲基ベンゼンの物理化学的性質は何ですか?

CAS番号603-37-2の1-(二苯甲基)-4-甲基ベンゼンは、結晶性の固体で、分子量は244.28であり、水中的には微溶です。この化合物は有機反応において中...

603-37-21-(Diphenylmethyl)-4...
化合物よくある質問

ネアミン塩酸塩の物理化学的性質は何ですか?

ネアミン塩酸塩の分子量は321.19であり、結晶性の白色粉末です。この化合物は水に溶けやすく、pHが低くなると不溶性になります。反応活性は高く、水溶液中の酸化還...

15446-43-2NEAMINE HYDROCHLORID...
化合物よくある質問

偶氮二甲酰二哌啶の主な用途は何ですか?

偶氮二甲酰二哌啶は、医薬品、染料、高 Então 剤、触媒、溶媒、量論試薬など、様々な分野で使用されています。特に、高 Enough 反応において、グリコール酸...

10465-81-3(E)-1,2-Diazenediylb...
化合物よくある質問

LF3はどのように保存すればよいですか?

LF3は直射日光を避けて暗所で、温度は常温以下の環境で保存し、密栓容器に入れて保管してください。

664969-54-44-[(2E)-3-Phenyl-2-p...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。