радиусы по Белову и Бокию [1 7], полученные с учетом координационных чисел ионов.

Как видно, относительные значения эффективных и ионных радиусов, полученные из других источников, вполне согласуются между собой, что указывает на физическую разумность выбранных нами параметров короткодействия.

В Таблице 2 представлены результаты расчета потенциальной энергии на элементарную ячейку и минимального давления, соответствующего устойчивости структуры для трех моделей ВЗП. Здесь же приведены средние отклонения ионов (после оптимизации) от их экспериментальных позиций.

В Таблице 3 представлены параметры элементарной ячейки для трех вариантов ВЗП, рассчитанные при наиболее оптимальных параметрах атом-атомного взаимодействия.

В связи с динамической нестабильностью ВЗП-Ш, далее мы будем преимущественно обсуждать лишь результаты, относящиеся к моделям ВЗП- I

и ВЗП- II .

Сопоставление приведенных в таблицах 2, 3 данных свидетельствует, во-первых, о существовании корреляции между типом ВЗП (характером упорядочения зарядовой плотности) и энергией связи в кристалле и, во-вторых, о предпочтительности модели ВЗП- I , поскольку в данном случае лучше описываются структурные данные и получен более глубокий минимум энергии.

К аналогичному выводу приводит нас и анализ расчетных и экспериментальных [1 8] ИК спектров BaBiO3. В результате расчета были получены отдельные, четко выраженные максимумы интенсивности (Табл. 4).

Обращает на себя внимание максимальная относительная интенсивность, порядка 500, основного расчетного максимума 277 см-1 для ВЗП- I и его близкое расположение относительно экспериментального значения 265 см-1. Дополнительно для модели ВЗП-1 получен пик 428 см-1, расположенный вблизи от экспериментального (440 см-1). Для модели ВЗП-II расчетный спектр представляет собой совокупность максимумов, пять из которых имеют интенсивность между 1 0 и 20 относительных единиц, в том числе пик 278 см-1. Последний располагается рядом с экспериментальным максимумом 265 см-1, при этом не являясь наиболее выраженным. Кроме того, отсутствует расчетный максимум около второго экспериментального значения. Все это приводит нас к выводу, что первая модель ВЗП может быть использована для интерпретации ИК спектра BaBiO3.

Обратимся теперь к результатам моделирования кривых плотности фононных состояний (ПФС). На рис.1, 2 сплошными линиями изображены расчетные ПФС для моделей ВЗП-1 и ВЗП- II, соответственно. Пунктирными кривыми на этих рисунках показаны экспериментальные данные [1 9]. Отличия в расчетных кривых для разных экспериментальных данных иллюстрируют тот факт, что существует взаимосвязь между фононными спектрами и структурой зарядовой плотности. Из рисунков видно, что имеет место лишь качественное согласие расчета с опытом для обеих ВЗП. Анализируя экспериментальный график, можно выделить максимумы при 280; 344; 504 и 568 см-1. Для ВЗП-I график фононного спектра обладает группами максимумов, соответственно около каждого приведенного опытного максимума: 275 и 295 см-1; 365 см-1; 505 и 525 см-1; 555 и 585 см-1. На графике для ВЗП-II имеется по одному максимуму вблизи каждого экспериментального: 285; 345; 51 5 и 555 см-1, причем

последние два имеют сравнительно малую интенсивность. В итоге, результаты для модели ВЗП-I оказываются немного ближе к опыту.

Как указывалось выше, дополнительным аргументом в пользу модели ВЗП-1 служит сопоставление данных по ИК спектрам. Мы, однако, далеки от однозначного вывода об адекватности модели ВЗП-1 реальной зарядовой структуре BaBiO3. Более или менее однозначно можно лишь утверждать, что модель ВЗП- III, нестабильная при нормальных условиях, вряд ли следует применять для описания свойств BBO и BKBO. Не исключено, что на P-T диаграмме этих соединений при изменении внешнего давления происходят изменения зарядовой структуры, являющиеся, по сути, фазовыми переходами. Более определенные выводы могут быть получены в результате дальнейших исследований.

Работа поддержана ФЦП «Интеграция» (грант 274), Программой «Высокотемпературная сверхпроводимость» (грант 98009) и РФФИ (грант

9903-32477).

Литература

1.M.Ichimura, M.Fujita, and K.Nakao, Phys. Rev. B 41, 6387(1990).

2.M.Ichimura, M.Fujita, and K.Nakao, Phys. Rev. B 43, 175(1991).

3.Н.В.Аншукова, А.И.Головашкин, Л.И.Иванова и др., ЖЭТФ 108, 2136(1995).

4.Н.В.Аншукова, В.Б.Гинодман, А.И.Головашкин и др., ЖЭТФ 97, 1635 (1990).

5.S.Pei, N.J.Zaluzec, J.D.Jorgensen and al., Phys. Rev. B 39, 811(1989).

6.V.Meregalli, S.Y.Savrasov, Phys. Rev. B 57, 14453(1998).

7.A.V.Powell, S.Oestreich, J.Mater.Chem. 6, 807(1996).

8.N.L.Jones, J.B.Parise, R.B.Flippen and al., J. Sol. Stat. Chem. 78, 319(1989).

9.O.V.Ivanov, E.G.Maximov, and I.I.Mazin, Sol. Stat. Com. 76, 1267(1990).

10.М.Борн, Х.Кунь, Динамическая теория кристаллических решеток, Изд-во иностр. лит., Москва (1 958).

11.S.L.Charlot, Phys.Rev. B 37, 7435(1988).

12.V.P. Shpakov, J.S. Tse, V.R.Belosludov et al., J.Phys.: Condens. Mat. 9, 5853(1997).

13.J.S.Tse, D.D.Klug, C.A.Tulk et al., Nature 400, 647 (1999)

14.P.E. Gill, W. Mirray, and M.H. Wright, Practical optimization, Academic, London (1981).

1 5. G.M.Watson, P. Tschaufeser, A. Wall et al. Computer Modeling in Inorganic Crystallography, edited by C. R. A. Catlow, Academic, San Diego (1997).

16.D.E.Cox, A.W.Sleight, Acta Cryst. B 35, 5(1979).

17.Ceoucmea элементов. Часть I. Физические свойства, Металлургия,

Москва (1 976).

18.J.Th.W.de Hair and G.Blasse, Sol. Stat. Com. 12, 727(1973).

19.C.-K.Loong and all, Phys.Rev.Let. 62, 2628(1989).

Таблица 1 Параметры взаимодействия.

Таблица 2

Расчет динамической устойчивости для различных моделей ВЗП