Структура и свойства марганец-замещенного гидроксиапатита

Обложка
  • Авторы: Быстров В.С.1, Парамонова Е.В.1, Авакян Л.А.2, Макарова С.В.3, Булина Н.В.3
  • Учреждения:
    1. Институт математических проблем биологии Российской академии наук — филиал Федерального государственного учреждения «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша Российской академии наук»
    2. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет»
    3. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук»
  • Выпуск: Том 88, № 5 (2024)
  • Страницы: 774-780
  • Раздел: Физика сегнетоэлектриков
  • URL: https://ogarev-online.ru/0367-6765/article/view/274212
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0367676524050133
  • EDN: https://elibrary.ru/QEOORX
  • ID: 274212

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены результаты расчетов замещений атомов кальция на марганец в гидроксиапатите методами теории функционала плотности. Изменение параметров и объема ячейки, энергетических зон и энергии образования замещений с ростом числа замещений в разных позициях кальция (типа 1 и 2) проанализированы в сравнении с экспериментальными данными. Показано, что замена катионов кальция на марганец происходит преимущественно в позиции кальция типа 2.

Об авторах

В. С. Быстров

Институт математических проблем биологии Российской академии наук — филиал Федерального государственного учреждения «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша Российской академии наук»

Автор, ответственный за переписку.
Email: vsbys@mail.ru
Россия, Пущино

Е. В. Парамонова

Институт математических проблем биологии Российской академии наук — филиал Федерального государственного учреждения «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша Российской академии наук»

Email: vsbys@mail.ru
Россия, Пущино

Л. А. Авакян

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет»

Email: vsbys@mail.ru

физический факультет

Россия, Ростов-на-Дону

С. В. Макарова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук»

Email: vsbys@mail.ru
Россия, Новосибирск

Н. В. Булина

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук»

Email: vsbys@mail.ru
Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Epple M., Ganesan K., Heumann R. et al. // J. Mater. Chem. 2010. V. 20. P. 18.
  2. Ducheyne P., Healy K., Hutmacher D.E. et al. Comprehensive biomaterials II. Seven-Volume Set. Amsterdam: Elsevier, 2017.
  3. Ratner B.D., Hoffman A.S., Schoen F.J., Lemons J.E. Biomaterials Science. Oxford: Academic Press, 2013.
  4. Баринов С.М., Комлев В.С. // Неорг. матер. 2016. Т. 52. № 4. С. 383; Barinov S.M., Komlev V.S. // In-org. Mater. 2016. V. 52. P. 339.
  5. Dorozhkin S.V. // Mater. Sci. Eng. C Mater. Biol. Appl. 2015. V. 55. P. 272.
  6. Dorozhkin S.V. // Coatings. 2022. V. 12. P. 1380.
  7. Baltacis K., Bystrov V., Bystrova A. et al. // Materials. 2020. V. 13. P. 4575.
  8. Ratnayake J.T.B., Mucalo M., Dias G.J. // J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 2017. V. 105. P. 1285.
  9. Elliott J. C. Structure and chemistry of the apatites and other calcium orthophosphates. Studies in inorganic chemistry. Amsterdam: Elsevier, 1994. 404 p.
  10. Kay M.I., Young R.A., Posner A.S. // Nature. 1964. V. 204. P. 1050.
  11. Hughes J.M., Cameron M., Crowley K.D. // Amer. Mineral. 1989. V. 74. P. 870.
  12. Šupova M. // Ceram. Int. 2015. V. 41. P. 9203.
  13. Tite T., Popa A.-C., Balescu L.M. et al. // Materials. 2018. V. 11 P. 2081.
  14. Silva L.M.D., Tavares D.D.S., Santos E.A.D. // Mater. Res. 2020. V. 23. No. 2. Art. No. e20200083.
  15. Li Y., Widodo J., Lim S., Ooi C. P. // J. Mater. Sci. 2012. V. 47. P. 754.
  16. Rau J.V., Fadeeva I.V., Fomin A.S. et al. // ACS Biomater. Sci. Eng. 2019. V. 5. P. 6632.
  17. Fadeeva I., Kalita V., Komlev D. // Materials. 2020. V. 13. P. 4411.
  18. Фадеева И.В., Фомин А.С., Баринов С.М. и др. // Неорг. матер. 2020. Т. 56. № 7. С. 738; Fadeeva I.V., Fomin A.S., Barinov S.M. et al. // Inorg. Mater. 2020. V. 56. No. 7. P. 700.
  19. Liu H., Cui X., Lu X. et al. // Chem. Geol. 2021. V. 579. Art. No. 120354.
  20. Shurtakova D.V., Grishin P.O., Gafurov M.R., Mamin G. V. // Crystals. 2021. V. 11. P. 1050.
  21. Murzakhanov F., Gabbasov B., Iskhakova K. et al. // Magn. Reson. Solids. 2017. V. 19. Art. No. 17207.
  22. Torres P.M.C., Vieira S.I., Cerqueira A.R. et al. // J. Inorg. Biochem. 2014. V. 136. P. 57.
  23. Bystrov V.S. // Math. Biol. Bioinform. 2017. V. 12. P. 14.
  24. Bystrov V., Paramonova E., Avakyan L. et al. // Nanomater. 2021. V. 11. P. 2752.
  25. Bystrov V.S., Paramonova E.V., Avakyan L.A. et al. // Materials. 2023. V. 16. P. 5945.
  26. Matsunaga K., Kuwabara A. // Phys. Rev. B. 2007. V. 75. Art. No. 014102.
  27. Slepko A., Demkov A.A. // Phys. Rev. B. Cond. Matter Mater. Phys. 2011. V. 84. Art. No. 134108.
  28. Sadetskaya A.V., Bobrysheva N.P., Osmolowsky M.G. et al. // Mater. Charact. 2021. V. 173. Art. No. 110911.
  29. Bystrov V.S., Coutinho J., Bystrova A.V. et al. // J. Phys. D. Appl. Phys. 2015. V. 48. Art. No. 195302.
  30. Avakyan L.A., Paramonova E.V., Coutinho J. et al // J. Chem. Phys. 2018. V. 148. P. 154706.
  31. Bystrov V.S., Avakyan L.A., Paramonova E.V., Coutinho J. // J. Chem. Phys. C. 2019. V. 123. P. 4856.
  32. Bystrov V.S., Piccirillo C., Tobaldi D.M. et al. // Appl. Catal. B. Environ. 2016. V. 196. P. 100.
  33. Avakyan L., Paramonova E., Bystrov V. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. P. 2978.
  34. Bystrov V.S., Paramonova E.V., Bystrova A.V. et al. // Ferroelectrics. 2022. V. 590. P. 41.
  35. Bulina N.V., Chaikina M.V., Andreev A.S. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2014. V. 2014. P. 4810.
  36. Булина Н.В., Чайкина М.В., Просанов И.Ю. // Неорг. матер. 2018. Т. 54. № 8. С. 866; Bulina N. V., Chaikina M. V., Prosanov I. Y. // Inorg. Mater. 2018. V. 54. P. 820.
  37. Bulina N.V., Makarova S.V., Prosanov I.Y. et al. // J. Solid State Chem. 2020. V. 282. P. 121076.
  38. Bulina N.V., Avakyan L.A., Makarova S.V. et al. // Minerals. 2023. V. 13. P. 102.
  39. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 3865.
  40. Krukau A.V., Vydrov O.A., Izmaylov A.F., Scuseria G.E. // J. Chem. Phys. 2006. V. 125. P. 224106.
  41. https://www.quantum-espresso.org/.
  42. Lala S., Ghosh M., Das P.K. et al. // Dalton Trans. 2015. V. 44. P. 20087.
  43. Котов Л.В., Северин П.А., Власов В.С., Миронов В.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 3. С. 422; Kotov L.N., Severin P.A., Vlasov V.S., Mironov V.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 3. P. 367.
  44. Шуртакова Д.В. Природа примесных центров в синтетических фосфатах кальция по данным электронного парамагнитного резонанса. Дисс. … канд. физ.-мат. наук. Казань: Казанский (Приволжский) фед. ун-т, 2023. 122 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».