Силицид Mg$_{2}$Si под давлением: результаты эволюционного поиска из первых принципов

C помощью пакета программ, реализующих эволюционные алгоритмы на базе теории функционала плотности (ТФП), был проведен поиск оптимальных структур силицида Mg$_{2}$Si. Показано, что под давлением $P\sim$ 34 GPa хорошо известная гексагональная структура симметрии P6$_{3}/mmc$ переходит в моноклинную структуру с симметрией $C$2/$m$, которая является стабильной до давлений $P<$ 76 GPa. Эта структура сменяется орторомбической структурой $Pmmm$, которая сохраняется до давлений $P\sim$ 235 GРa, уступая затем по энергии моноклинной структуре с симметрией $P$2/$m$. Показано, как происходит смена структур $P$6$_{3}/mmc\to C$2/$m\to Pmmm\to P$2/$m$ под давлением на атомарном уровне. Построена структурная фазовая диаграмма объемного силицида Mg$_{2}$Si в диапазоне давлений 0–240 GPa.