International Journal of Quantum ChemistryVolume 77, Issue 5 p. 895-910 Electronic structure, properties, and phase stability of inorganic crystals: A pseudopotential plane-wave study V. Milman, Corresponding Author V. Milman MSI, The Quorum, Barnwell Road, Cambridge CB5 8RE, United KingdomMSI, The Quorum, Barnwell Road, Cambridge CB5 8RE, United KingdomSearch for more papers by this authorB. Winkler, B. Winkler Institut für Geowissenschaften, Mineralogie/Kristallographie, Olshausenstr 40, D 24098 Kiel, GermanySearch for more papers by this authorJ. A. White, J. A. White MSI, The Quorum, Barnwell Road, Cambridge CB5 8RE, United KingdomSearch for more papers by this authorC. J. Pickard, C. J. Pickard TCM Group, Cavendish Laboratory, Cambridge University, Cambridge CB3 0HE, United KingdomSearch for more papers by this authorM. C. Payne, M. C. Payne TCM Group, Cavendish Laboratory, Cambridge University, Cambridge CB3 0HE, United KingdomSearch for more papers by this authorE. V. Akhmatskaya, E. V. Akhmatskaya Fujitsu European Centre for Information Technology, 2 Longwalk Road, Stockley Park, Uxbridge UB11 1AB, United KingdomSearch for more papers by this authorR. H. Nobes, R. H. Nobes Fujitsu European Centre for Information Technology, 2 Longwalk Road, Stockley Park, Uxbridge UB11 1AB, United KingdomSearch for more papers by this author V. Milman, Corresponding Author V. Milman MSI, The Quorum, Barnwell Road, Cambridge CB5 8RE, United KingdomMSI, The Quorum, Barnwell Road, Cambridge CB5 8RE, United KingdomSearch for more papers by this authorB. Winkler, B. Winkler Institut für Geowissenschaften, Mineralogie/Kristallographie, Olshausenstr 40, D 24098 Kiel, GermanySearch for more papers by this authorJ. A. White, J. A. White MSI, The Quorum, Barnwell Road, Cambridge CB5 8RE, United KingdomSearch for more papers by this authorC. J. Pickard, C. J. Pickard TCM Group, Cavendish Laboratory, Cambridge University, Cambridge CB3 0HE, United KingdomSearch for more papers by this authorM. C. Payne, M. C. Payne TCM Group, Cavendish Laboratory, Cambridge University, Cambridge CB3 0HE, United KingdomSearch for more papers by this authorE. V. Akhmatskaya, E. V. Akhmatskaya Fujitsu European Centre for Information Technology, 2 Longwalk Road, Stockley Park, Uxbridge UB11 1AB, United KingdomSearch for more papers by this authorR. H. Nobes, R. H. Nobes Fujitsu European Centre for Information Technology, 2 Longwalk Road, Stockley Park, Uxbridge UB11 1AB, United KingdomSearch for more papers by this author First published: 15 March 2000 https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-461X(2000)77:5<895::AID-QUA10>3.0.CO;2-CCitations: 1,375Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Abstract Recent developments in density functional theory (DFT) methods applicable to studies of large periodic systems are outlined. During the past three decades, DFT has become an essential part of computational materials science, addressing problems in materials design and processing. The theory allows us to interpret experimental data and to generate property data (such as binding energies of molecules on surfaces) for known materials, and also serves as an aid in the search for and design of novel materials and processes. A number of algorithmic implementations are currently being used, including ultrasoft pseudopotentials, efficient iterative schemes for solving the one-electron DFT equations, and computationally efficient codes for massively parallel computers. The first part of this article provides an overview of plane-wave pseudopotential DFT methods. Their capabilities are subsequently illustrated by examples including the prediction of crystal structures, the study of the compressibility of minerals, and applications to pressure-induced phase transitions. Future theoretical and computational developments are expected to lead to improved accuracy and to treatment of larger systems with a higher computational efficiency. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. Int J Quant Chem 77: 895–910, 2000 Citing Literature Volume77, Issue5Special Issue: Electronic Structure of Materials (Part I of II)2000Pages 895-910 RelatedInformation

The adsorption and diffusion of hydrogen on the (100) surface of titanium nitride was studied using density-functional theory (DFT) and the generalized gradient approximation (GGA) for the exchange and correlation energy. The adsorption site was found to be on top of the titanium atom with the chemisorption energy of -2.88 eV. The diffusion barrier was determined as 0.73 eV along the path connecting the neighboring titanium atoms. The surface energies and surface relaxations of the three most important surfaces of TiN were studied. The surface energies have the following order: ${S}_{100}<{S}_{110}<{S}_{111}.$ Three different GGA functionals, the Perdew-Wang 1991 (PW91), the Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), and the revised PBE (RPBE) functionals, were tested on crystals, small molecules and TiN surfaces. The RPBE functional when applied to the surface studies of TiN was found to produce slightly lower values of surface energies and of hydrogen adsorption energies than the PW91 functional.

Ba[H 4 C 4 O 10 ][H 3 C 4 O 10 ][H 2 CO 3 ][HCO 3 ] is the first mixed sp 2 /sp 3 -carbonate containing both carbon trigonally coordinated in [CO 3 ] 2− -groups and tetrahedrally coordinated in [CO 4 ] 4− -groups.

Abstract The anhydrous pyrocarbonate and the first hydrogen pyrocarbonate Li[HC 2 O 5 ] have been synthesized in a laser‐heated diamond anvil cell at moderate pressures ( GPa). The structures of the two compounds have been obtained from single crystal X‐ray diffraction data. Raman spectroscopy and DFT calculations have been employed to further characterize their structure‐property relations. The present results significantly enlarge the group of inorganic pyrocarbonates by the discovery of the hydrogenated pyrocarbonate anion Li[HC 2 O 5 ] − . In the structure of Li[HC 2 O 5 ] there is a symmetric O−H−O arrangement at high pressures, which converts to a conventional O−H O hydrogen bond upon pressure release.

The research for wurtzite‐type ternary nitride semiconductors containing earth abundant elements with a stoichiometry of 1:1:2 was focused on metals like Mg or Zn, so far. The vast majority of these Grimm‐Sommerfeld analogous compounds crystallize in the β‐NaFeO2 structure, although a second arrangement in space group Pmc21 is predicted to be a viable alternative. Despite extensive theoretical and experimental studies, this structure has so far remained undiscovered. Herein, we report on BeGeN2 in a Pmc21 structure, synthesized from Be3N2 and Ge3N4 using a high‐pressure high‐temperature approach at 6 GPa and 800 °C. The compound was characterized by powder X‐ray diffraction (PXRD), solid state nuclear magnetic resonance (NMR), Raman and energy dispersive X‐ray (EDX) spectroscopy, temperature‐dependent PXRD, second harmonic generation (SHG) and UV/VIS measurements and in addition also compared to its lighter homologue BeSiN2 in all mentioned analytic techniques. The synthesis and investigation of both the first beryllium germanium nitride and the first ternary wurtzite‐type nitride crystallizing in space group Pmc21 open the door to a new field of research on wurtzite‐type related structures.

Abstract The anhydrous pyrocarbonate and the first hydrogen pyrocarbonate Li[HC 2 O 5 ] have been synthesized in a laser‐heated diamond anvil cell at moderate pressures ( GPa). The structures of the two compounds have been obtained from single crystal X‐ray diffraction data. Raman spectroscopy and DFT calculations have been employed to further characterize their structure‐property relations. The present results significantly enlarge the group of inorganic pyrocarbonates by the discovery of the hydrogenated pyrocarbonate anion Li[HC 2 O 5 ] − . In the structure of Li[HC 2 O 5 ] there is a symmetric O−H−O arrangement at high pressures, which converts to a conventional O−H O hydrogen bond upon pressure release.