SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:research.chalmers.se:f0810b97-8582-4bec-819d-37d4b4af80bf"
 

Sökning: id:"swepub:oai:research.chalmers.se:f0810b97-8582-4bec-819d-37d4b4af80bf" > First-Principles St...

First-Principles Study of Order-Disorder Transitions in Pseudobinary Clathrates

Brorsson, Joakim, 1988 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Palmqvist, Anders, 1966 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Erhart, Paul, 1978 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
 (creator_code:org_t)
2021-10-12
2021
Engelska.
Ingår i: Journal of Physical Chemistry C. - : American Chemical Society (ACS). - 1932-7447 .- 1932-7455. ; 125:41, s. 22817-22826
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • It has been recently demonstrated that the pseudoternary Ba8AlxGayGe46-x-y clathrate undergoes an order-disorder transition with increasing temperature that can be observed via site occupation factors (SOFs) and manifests itself, e.g., in electrical transport properties. Here, we generalize this result and analyze the characteristics of this order-disorder transition in the pseudobinary clathrates Ba8GaxGe46-x, Ba8GaxSi46-x, Ba8AlxGe46-x, and Ba8AlxSi46-x. To this end, we employ atomistic simulations that combine alloy cluster expansions trained against density functional theory calculations with Wang-Landau and ensemble Monte Carlo simulations. The simulations show that all four systems studied here display order-disorder transitions for at least some composition range. Based on an extensive literature survey, we also provide evidence for signatures of the transition in earlier experimental studies that to the best of our knowledge have hitherto not been related to such transitions. The predicted transition temperatures are lower for Ba8GaxGe46-x and Ba8GaxSi46-x than for Ba8AlxGe46-x and Ba8AlxSi46-x, although it appears that the simulations underestimate the transition temperatures for Ga-containing systems compared to the experiment. This nonetheless provides a sensible explanation for why the experimentally determined Al SOFs agree better with the simulated higherature disordered configurations, while the Ga SOFs more closely agree with the simulated ground-state configurations. As a result of stronger interactions, the SOFs vary substantially, especially near the stoichiometric 16:30 composition, providing an indication of why it has proved difficult to synthesize Ba8AlxGe46-x and Ba8AlxSi46-x samples at this ratio. The present study thereby yields detailed atomic-scale insights into the ordering in inorganic clathrates that, given the connection to transport properties established earlier, are not only useful from a fundamental perspective but also relevant for applications.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Annan teknik -- Övrig annan teknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Other Engineering and Technologies -- Other Engineering and Technologies not elsewhere specified (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Kemi -- Teoretisk kemi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Chemical Sciences -- Theoretical Chemistry (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Fysik -- Den kondenserade materiens fysik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences -- Condensed Matter Physics (hsv//eng)

Publikations- och innehållstyp

art (ämneskategori)
ref (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Brorsson, Joakim ...
Palmqvist, Ander ...
Erhart, Paul, 19 ...
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Annan teknik
och Övrig annan tekn ...
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Kemi
och Teoretisk kemi
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Fysik
och Den kondenserade ...
Artiklar i publikationen
Journal of Physi ...
Av lärosätet
Chalmers tekniska högskola

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy