СТАБИЛЬНОСТЬ БЕЗДЕФЕКТНЫХ СТРУКТУР МОНОКСИДА ТИТАНА ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ

Монооксид титана с базисной кристаллической структурой B1 интересен аномально высокой концентрацией вакансий и разнообразием эффектов атомно-вакансионого упорядочения. Ранее считалось, что приложение относительно невысоких давлений к подобным системам не приводит к перестройке типа кристаллической структуры, а ее уплотнение достигается уменьшением равновесной концентрации дефектов. С помощью генетического алгоритма поиска оптимальных структур и расчетов методом функционала электронной плотности показано, что фазы с производной от B1 структурой должны быть метастабильны в широком диапазоне давлений от 0 до 100 ГПа. Термодинамически равновесны две бездефектные гексагональные модификации: фаза ε-TiO при P < 28 ГПа и фаза H-TiO при P > 28 ГПа. Данные фазы демонстрируют ярко выраженную псевдощель на уровне Ферми и, как следствие, обладают плохой электропроводностью.