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Distortion-stabilized ordered structures in A_(2)BB’O_(7) mixed pyrochlores

npj Computational Materials 2019年第1期5卷 1076-1084页

作者： Ghanshyam Pilania brian puchala Blas P.Uberuaga Materials Science and Technology Division Los Alamos National LaboratoryLos AlamosNM 87545USA Materials Science and Engineering Department University of MichiganAnn ArborMI 48109USA

Pyrochlore oxides(A2B2O7)are interesting for a number of technological applications,including radiation damage tolerance and as ionic *** pyrochlores—containing two A and/or two B site cations—provide even more flexibility for tailoring properties owing to the diverse chemical and configurational degrees of freedom accessible within this chemical ***,we examine relative stability of different cation orderings in one model double pyrochlore Gd2(Zr_(x)Ti_(1−x))_(2)O_(7),as a function of Zr content *** results show that,in the presence of some very specific local cation arrangements,certain cation-ordered compositions in this system are highly stabilized as a result of large oxygen relaxation displacements,leading to the formation of an ordered‘double’pyrochlore *** origins of these anomalous oxygen relaxations are traced back to both the local cation symmetry and a strong chemical preference of Zr atoms towards adopting a 7-fold coordination environment,as opposed to a 6-fold coordination available in a regular pyrochlore ***,we examine the stability of this type of ordering in 131 other pyrochlore *** of our findings are discussed in relation to the observed composition-dependent ionic conductivity in these systems and connections with previously reported experimental findings are made.

关键词： structure ordered stabilized

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