Сегнетоэлектрические свойства в нанокластере суперионного проводника LaF$_{3}$

Приведены результаты квантово-химического расчета решеточной энергии в суперионном кристалле LaF$_{3}$ размером 3.5 $\times$ 2.0 $\times$ 2.2 nm, содержащем 1200 ионов с различными структурными конфигурациями ионов фтора. Показано, что наиболее энергетически не выгодные конфигурации ионов фтора соответствуют произвольным (случайным) образом разупорядоченным нанорешеткам, когда в их “плавлении” участвуют ионы фтора всех типов – F$_{1}$, F$_{2}$ и F$_{3}$. Установлено, что “однонаправленно” разупорядоченные нанорешетки, содержащие множество дефектов-диполей типа анионная вакансия–межузельный ион фтора с параллельными дипольными моментами, энергетически заметно выгоднее нанорешеток со случайным образом разупорядоченной структурой. Высказано предположение, что в “однонаправленно” разупорядоченных нанорешетках LaF$_{3}$ уже при комнатных температурах формируется электрическое поле, обусловленное множеством параллельных дефектов-диполей. Это обстоятельство позволяет отнести микроскопически малые кристаллиты LaF$_{3}$ к перспективным функциональным материалам, например, в современных твердотельных нанотехнологиях.