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dc.contributor.author
Torresi, Federico
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dc.contributor.author
Lasave, Jorge Augusto
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dc.contributor.author
Koval, Sergio Fabian
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dc.date.available
2023-08-23T15:58:40Z
dc.date.issued
2022-10
dc.identifier.citation
Torresi, Federico; Lasave, Jorge Augusto; Koval, Sergio Fabian; Path integral Monte Carlo simulations of the geometrical effects in KDP crystals ; Inst Condensed Matter Physics Natl Acad Sciences Ukraine; Condensed Matter Physics; 25; 4; 10-2022; 1-12
dc.identifier.issn
1607-324X
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/209104
dc.description.abstract
Path integral Monte Carlo (PIMC) simulations with very simple models were used in order to unveil the physics behind the isotope effects in H-bonded ferroelectrics. First, we studied geometrical effects in the H-bonds caused by deuteration with a general three-site model based on a back-to-back double Morse potential plus a Morse potential between oxygens, fitted to explain different general features for a wide set of H-bonded compounds. Our model results show the Ubbelohde or geometrical effect (GE), i.e., the expansion of the H-bond with deuteration, in agreement to what is observed in H-bonded ferroelectrics with short H-bonds. Moreover, adjusting the potential parameters to ab initio results, we have developed a 1D model which considers the bilinear protonproton interaction in mean-field to study nuclear quantum effects that give rise to the GE in KDP crystals. PIMC simulations reveal that protons tunnel more efficiently than deuterons along the 1D chain, giving rise to a strong attraction center that pulls the oxygens together. This mechanism, which is based on the correlation between tunneling and geometrial modifications of the H-bonds, leads to a strong GE in the ordered phase of the chain at low temperature which is in good agreement with the experimental data.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Inst Condensed Matter Physics Natl Acad Sciences Ukraine
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
FERROELECTRIC PHASE TRANSITION
dc.subject
H-BONDED FERROELECTRICS
dc.subject
PATH INTEGRAL MONTE CARLO
dc.subject.classification
Física de los Materiales Condensados
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Path integral Monte Carlo simulations of the geometrical effects in KDP crystals
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2023-07-17T17:53:45Z
dc.journal.volume
25
dc.journal.number
4
dc.journal.pagination
1-12
dc.journal.pais
Ucrania
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dc.description.fil
Fil: Torresi, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina
dc.description.fil
Fil: Lasave, Jorge Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina
dc.description.fil
Fil: Koval, Sergio Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina
dc.journal.title
Condensed Matter Physics
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dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.icmp.lviv.ua/journal/index.html
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.5488/CMP.25.43708
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