| 001 |
(2025/4/17)
鈴木研の赤色顔料の論文（中島君、2022年）
T. Nakajima, H. Abe, Y. Suzuki, "Effect of transition metal oxides
addition on the color tone of Bi4V2O11-based red pigments," J. Ceram.
Soc. Jpn., 130 [2] 236-242 (2022).https://doi.org/10.2109/jcersj2.21151
cifファイル等はVESTA3で作成済み
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| 002 |
K. Momma and F. Izumi, "VESTA 3 for three-dimensional visualization
of crystal, volumetric and morphology data," J. Appl. Crystallogr.,
44, 1272-1276 (2011). (VESTA利用時は忘れずにこの文献を引用しましょう。) |
| 003 |
関連がありそうな論文をWeb of Scienceで”DFT and Bi4V2O11"で検索 → ”Electronic Structure of Orthorhombic Bi4V2O11 and Role of Gap States in Photoelectrochemical Water Splitting”（←たまたまですが、筑波大関連の論文なので、これを参考のベースとします。） DOI10.1021/acs.jpcc.3c01238 |
| 004 |
上の論文の文献8が、Bi4V2O11の計算 Scientific Reports 6 22727 (2016)
. |
| 005 |
(2025/4/18)
003の文献を読んでみる。DFTの部分はメモを取りながら。以下、003から引用。
”The DFT calculations were performed using the Quantum Espresso package
(16?18) with pseudopotentials obtained from the standard solid-state pseudopotential precision library. (19)
Kinetic energy cutoffs of 100 and 900 Ry for wave functions and charge
density, respectively, were set for all calculations using the
Perdew?Burke?Ernzerhof functional. The initial crystal structure of the
orthorhombic Bi4V2O11 was based on a previous study. (6) The optimized base-centered primitive cell of a two-fold superlattice (a = 5.8165 A, b = 15.3799 A, c = 11.2523 A) was used for calculations with a 4 × 4 × 2 k-point
grid and tetrahedral occupations. Self-consistent field methods
included spin-orbit coupling. The oxygen-deficient lattice was created
by removing one oxygen atom from the V?O tetrahedra of the pristine
lattice. BURAI and Vesta software (20) were used for visualization and manipulation of input files.”
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| 006 |
直方晶の取り方は、標準化されたCmcm (63)で001の文献と同じ。Quantum Espresso利用なので再現できそう。 |
| 007 |
cifファイルをWinmostarに読み込ませてみる。
76原子 |
| 008 |
というエラーが出てくる。cifファイルを見ると確かに占有率が0.5や0.75のサイトがある！
Bi1 1.0 0.169700 0.000000 0.000000 Uiso 0.041000 Bi
Bi2 1.0 0.331600 0.038100 0.250000 Uiso 0.031000 Bi
V1 0.5000 0.000000 0.471000 0.018000 Uiso 0.030000 V
V2 1.0 0.000000 0.045000 0.250000 Uiso 0.033000 V
O1 1.0 0.249000 0.251700 0.121000 Uiso 0.036000 O
O2 1.0 0.398500 0.441000 0.250000 Uiso 0.105000 O
O31 1.0 0.000000 0.225000 0.124000 Uiso 0.160000 O
O32 0.7500 0.436900 0.154000 0.075000 Uiso 0.220000 O |
| 009 |
"部分占有率 Quantum Espresso"でGoogle検索。以下の解説記事が見つかる。
泉 富 士 夫・宮 崎 晃 平、"CIF を出発点とする第一原理計算支援用ユーティリティー" セラミックス、54 (2019)
473-476.
Supercellを作る必要がありそう。
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| 010 |
以下の論文も参考になりそう。Chemical Physics Letters 787 (2022) 139154 ”The synergic
effects of light harvesting and separation of charge carriers and the optimal
band gap of photocatalysts by investigating Bi8V2O17, Bi4V2O11, BiVO4 and
Bi4VO21 |
| 011 |
(2025/4/21) Winmostarのマニュアルの6.2.8.5が関係ありそう。 |
| 012 |
ここで行き詰まる！！！ 一旦、保留 |
| 013 |
マニュアル6.15.1の結晶ビルダで、「非整数のoccupancyを含むCIFファイルを開き、原子を割り当てる」ことができる。この方法で加工したCIFを利用。76原子が69原子に。 |
| 014 |
(2025/4/25) 003の著者のLiuさんに尋ねてみたところ、”We noticed that the occupation of V and O is fractional, originating from the experimental statistical average, which makes it difficult in DFT. The two types of V (distance ~0.51 angstrom) seem to be correlated with
the O environment. In our paper, we only considered the Bi8V4O22 lattice,
due to limited computer resources. It corresponds to the Ama2? polar subphase
rather than the true β structure (Amam),"とのことでした。ありがとうございました。
やはりこの系は私にはハードルが高いようです。もう少し、別の戦略も考えてみます。 |
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