Активационные энергии движения ионов в наноразмерной решетке суперионного проводника LaF$_{3}$

Представлены результаты квантово-химических расчетов профиля внутрикристаллического потенциального рельефа в нанорешетке суперионного кристалла LaF$_{3}$, содержащей 1200 ионов, размером 3.5 $\times$ 2.0 $\times$ 2.2 nm соответственно вдоль кристаллографических осей $X$, $Y$ и $Z$. С помощью пакета программ МОРАС 2012 проведены расчеты профиля потенциального рельефа в центральной части нанорешетки при элементарном акте разупорядочения в самой легкоплавкой подрешетке ионов $F_{1}$. Установлено, что в диэлектрической фазе кристалла LaF$_{3}$ эффективная величина барьеров $E_{m}$, препятствующих движению $F_{1}$, равна 0.37 eV, в суперионном же состоянии барьер уменьшается до 0.15 eV. Установлено, что значение энергии $E_{a}$ активации разупорядочения подрешетки ионов $F_{1}$ в диэлектрическом состоянии равно 0.16 и 0.04 eV для суперионной фазы. Представлены расчеты профиля потенциального рельефа на поверхности граней $XY$ и $XZ$ трехмерной нанорешетки LaF$_{3}$ при перемещении иона F$_{1}$ в направлении кристаллографической оси $X$ в диэлектрическом состоянии кристалла. Полученные для этого случая активационные барьеры в 1.5–2 раза меньше барьеров в центральной части нанорешетки LaF$_{3}$.