Phonon spectra near metal-insulator phase transition in Li₁₊xTi₂₋xO₄ system

Abstract

Li₁₊xTi₂₋xO₄ The phonons of two end members of Li₁₊xTi₂₋xO₄ spinel system, i.e., the metallic LiTi₂O₄ and the insulating Li[Li₁/₃Ti₅/₃]O₄, are calculated in superspace symmetry approach using a short-range force constant model. The composition dependence of zone-centre optical phonons in Li₁₊xTi₂₋xO₄ near phase transition and Li₁₋xMgxTi₂O₄ has been investigated using different models of substitution. One- and two-mode behavior is therefore predicted for F₁u and F₂u modes in case of tetrahedral and octahedral substitution, respectively.У надпросторовому підході, використовуючи модель короткодіючих силових постійних, розраховані фонони двох крайніх членів шпінелевої системи Li₁₊xTi₂₋xO₄: металічної LiTi₂O₄ та діелектричної Li[Li₁/₃Ti₅/₃]O₄. Застосовуючи різні моделі заміщення, досліджена композиційна залежність оптичних фононів в центрі зони Бриллюєна для Li₁₊xTi₂₋xO₄ в околі фазового переходу та Li₁₋xMgxTi₂O₄ . Одно- та двомодову поведінку передбачено для F₁u та F₂u мод у випадку тетраедричного та октаедричного заміщення відповідно