碱土金属正钒酸盐中的四面体转动

具有palmierite结构的碱土金属正钒酸盐Sr$_3$V$_2$O$_8$被报道在室温以上存在介电异常以及结构相变。由于含有V$^{5+}$离子和四面体氧配位，该化合物的晶体结构尚未从第一性原理进行详细研究。本工作中，我们利用第一性原理密度泛函理论对具有palmierite结构的M$_3$V$_2$O$_8$（$\text{M} = \text{Ca, Sr, Ba}$）正钒酸盐的晶体结构与不稳定性进行了详细分析。我们发现，随着M$^{2+}$阳离子尺寸的减小，出现了显著的结构畸变，使对称性从$R\bar{3}m$变为$C2/c$。这一变化伴随着氧四面体的转动。我们的计算还表明，这些化合物中的极性不稳定性被这些四面体转动所抑制。