MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1073/pnas.1215066110

Медицинская библиотека · Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America · 2013

Rare-earth vs. heavy metal pigments and their colors from first principles.

Tomczak Jan M, Pourovskii Leonid V, Vaugier Loig, Georges Antoine, Biermann Silke

СтатьяПоддержка NIH: внешняя программаПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод в очереди

Аннотация

Many inorganic pigments contain heavy metals hazardous to health and environment. Much attention has been devoted to the quest for nontoxic alternatives based on rare-earth elements. However, the computation of colors from first principles is a challenge to electronic structure methods, especially for materials with localized f-orbitals. Here, starting from atomic positions only, we compute the colors of the red pigment cerium fluorosulfide as well as mercury sulfide (classic vermilion). Our methodology uses many-body theories to compute the optical absorption combined with an intermediate length-scale modelization to assess how coloration depends on film thickness, pigment concentration, and granularity. We introduce a quantitative criterion for the performance of a pigment. While for mercury sulfide, this criterion is satisfied because of large transition matrix elements between wide bands, cerium fluorosulfide presents an alternative paradigm: the bright red color is shown to stem from the combined effect of the quasi-2D and the localized nature of states. Our work shows the power of modern computational methods, with implications for the theoretical design of materials with specific optical properties.

Для цитирования: Tomczak Jan M, Pourovskii Leonid V, Vaugier Loig, Georges Antoine, Biermann Silke. Rare-earth vs. heavy metal pigments and their colors from first principles.. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2013. DOI: 10.1073/pnas.1215066110.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.