A TSM study of lattice statics and dynamics of potassium chloride

Summary

A really consistent and comprehensive approach has been adopted to derive the framework of a three-body force shell model (TSM) which is capable to explain successfully the lattice statics and dynamics of ionic crystals. The model contains eleven parameters which have been determined from those physical constants whose prediction is not intended for. The application of this model to the case of potassium chloride crystal has reproduced fairly well the phonon dispersion, two-phonon Raman and infra-red spectra, cohesive energy, relative stability, phase transition pressure and volume, photoelastic constants and anharmonic elastic constants. The successful description of this series of various properties with the same set of model parameters may be considered as a remarkable feature of TSM. It may also be pointed out that the original TSM developed by Singh and Verma was formulated only to explain the lattice dynamics of ionic crystals.

Riassunto

Si è adottato un approccio veramente consistente e completo per derivare il sistema di un modello a guscio per una forza a tre corpi (TSM) che è capace di spiegare con successo la statica e la dinamica reticolare per cristalli ionici. Il modello contiene undici parametri che sono stati determinati da quelle costanti fisiche la cui predizione non è ricercata. L'applicazione di questo modello al caso di un cristallo di cloruro di potassio ha riprodotto molto bene la dispersione fononica, gli spettri a due fononi di Raman e nell'infrarosso, l'energia di coesione, la stabilità relativa, la pressione e il volume di transizione di fase, le costanti fotoelastiche e quelle anarmoniche elastiche. La valida descrizione di questa serie di diverse proprietà con lo stesso gruppo di parametri modello può essere considerata un aspetto importante del TSM. Può essere anche messo in evidenza che il TSM originale sviluppato da Singh e Verma è stato formulato solo per spiegare la dinamica reticolare dei cristalli ionici.

Резюме

Предлагается самосогласованный подход для обоснования оболочечной модели с трехчастичными силами, которая посволяет объяснить статику и динамику решетки ионных кристаллов. Модель содержит одиннадцать параметров, которые определяются из физических постоянных. Применение этой модели к случаю кристалла хлористого калия довольно хорошо воспроизводит дисперсию фононов, инфракрасные спектры, когезионную энергию, относительную устойчивость, давление и объем фазового перехода, фотоупругие постоянные и ангармонические упругие постоянные. Описание целого ряда различных свойств с помощью одной и той же системы модельных параметров является главной особенностью предложенной модели. Также отмечается, что первоначальная оболочечная модель с трехчастичными силами, развитая Сингхом и Верма, была сформулирована только для объяснения динамики решетки ионных кристаллов.