Моделирование локальной структуры, свойств смешения и стабильности твердых растворов Ba$_{x}$Sr$_{1-x}$CO$_{3}$ методом межатомных потенциалов

Проведено моделирование твердых растворов стронцианит (SrCO$_{3}$)–витерит (BaCO$_{3}$) методом межатомных потенциалов. Построены зависимости параметров, объема элементарной ячейки и модуля объемной упругости от состава. Показано, что объем элементарной ячейки и модуль упругости демонстрируют небольшие отрицательные отклонения от аддитивности. Проведен анализ локальной структуры твердых растворов. Для эквимолярного твердого раствора Ba$_{x}$Sr$_{1-x}$CO$_{3}$ релаксация бариевой и стронциевой позиций составляeт 60 и 56% соответственно. Установлено, что энтальпия смешения положительна и достигает максимума 3.4 kJ/mol для эквимолярного состава. Полученные результаты сопоставлены с экспериментальными данными. На основании зависимостей свободной энергии Гиббса от состава в интервалe температур 300–1000 K построен сольвус системы Ba$_{x}$Sr$_{1-x}$CO$_{3}$.