-    STARKEYITE     -    MgSO44(H2O)

The crystal structure is fully relaxed (both unit cell parameters and atomic positions under symmetry constraints) starting from an experimental structure similar to the one reported in AMCSD 

Crystal Structure 


Because of the translational symmetry all the calculations are performed in the primitive unit cell and not in the conventional unit cell. The following information regarding the structure is given with respect to this primitive unit cell, which sometimes can take an unintuitive shape.

Symmetry (experimental): 

Space group:  14  P2_1/n 
Lattice parameters (Å):  3.1338  7.1989  4.1831 
Angles (°):  90  90.85  90 

Symmetry (theoretical): 

Space group:  14  P2_1/n 
Lattice parameters (Å):  5.7098  13.1434  7.6741 
Angles (°):  9.00000000E+01  8.99449792E+01  9.00000000E+01 

Cell contents: 

Number of atoms:  72 
Number of atom types:  4 
Chemical composition:  0 

Atomic positions (theoretical):

Mg:  0.0756  0.1056  0.2257 
S:  0.1971  0.1084  0.8240 
O:  0.9992  0.0475  0.7576 
O:  0.2618  0.0743  0.9996 
O:  0.4031  0.0932  0.7075 
O:  0.1318  0.2163  0.8207 
O:  0.3673  0.0770  0.3581 
O:  0.7784  0.1418  0.0918 
O:  0.8910  0.1251  0.4471 
O:  0.1877  0.2505  0.2137 
H:  0.3768  0.0882  0.4851 
H:  0.4672  0.0178  0.3287 
H:  0.6884  0.1922  0.1605 
H:  0.6696  0.0908  0.0475 
H:  0.7938  0.1859  0.4645 
H:  0.9205  0.0938  0.5624 
H:  0.3348  0.2640  0.2775 
H:  0.5868  0.1881  0.7217 
Mg:  0.4244  0.6056  0.2743 
S:  0.3029  0.6084  0.6760 
O:  0.5008  0.5475  0.7424 
O:  0.2382  0.5743  0.5004 
O:  0.0969  0.5932  0.7925 
O:  0.3682  0.7163  0.6793 
O:  0.1327  0.5770  0.1419 
O:  0.7216  0.6418  0.4082 
O:  0.6090  0.6251  0.0529 
O:  0.3123  0.7505  0.2863 
H:  0.1232  0.5882  0.0149 
H:  0.0328  0.5178  0.1713 
H:  0.8116  0.6922  0.3395 
H:  0.8304  0.5908  0.4525 
H:  0.7062  0.6859  0.0355 
H:  0.5795  0.5938  0.9376 
H:  0.1652  0.7640  0.2225 
H:  0.9132  0.6881  0.7783 
Mg:  0.9244  0.8944  0.7743 
S:  0.8029  0.8916  0.1760 
O:  0.0008  0.9525  0.2424 
O:  0.7382  0.9257  0.0004 
O:  0.5969  0.9068  0.2925 
O:  0.8682  0.7837  0.1793 
O:  0.6327  0.9230  0.6419 
O:  0.2216  0.8582  0.9082 
O:  0.1090  0.8749  0.5529 
O:  0.8123  0.7495  0.7863 
H:  0.6232  0.9118  0.5149 
H:  0.5328  0.9822  0.6713 
H:  0.3116  0.8078  0.8395 
H:  0.3304  0.9092  0.9525 
H:  0.2062  0.8141  0.5355 
H:  0.0795  0.9062  0.4376 
H:  0.6652  0.7360  0.7225 
H:  0.4132  0.8119  0.2783 
Mg:  0.5756  0.3944  0.7257 
S:  0.6971  0.3916  0.3240 
O:  0.4992  0.4525  0.2576 
O:  0.7618  0.4257  0.4996 
O:  0.9031  0.4068  0.2075 
O:  0.6318  0.2837  0.3207 
O:  0.8673  0.4230  0.8581 
O:  0.2784  0.3582  0.5918 
O:  0.3910  0.3749  0.9471 
O:  0.6877  0.2495  0.7137 
H:  0.8768  0.4118  0.9851 
H:  0.9672  0.4822  0.8287 
H:  0.1884  0.3078  0.6605 
H:  0.1696  0.4092  0.5475 
H:  0.2938  0.3141  0.9645 
H:  0.4205  0.4062  0.0624 
H:  0.8348  0.2360  0.7775 
H:  0.0868  0.3119  0.2217 
Atom type  X  Y  Z 

We have listed here the reduced coordinates of all the atoms in the primitive unit cell.
It is enough to know only the position of the atoms from the assymetrical unit cell and then use the symmetry to build the whole crystal structure.

Visualization of the crystal structure: 

Size:

 Nx:  Ny:  Nz: 
You can define the size of the supercell to be displayed in the jmol panel as integer translations along the three crys­tallo­gra­phic axis.
Please note that the structure is represented using the pri­mi­tive cell, and not the conventional one.
   

Dielectric Properties 


We define:

  • The Born effective charges, also called dynamical charges, are tensors that correspond to the energy derivative with respect to atomic displacements and electric fields or, equivalently, to the change in atomic force due to an electric field: The sum of the Born effective charges of all nuclei in one cell must vanish, element by element, along each of the three directions of the space.
  • The dielectric tensors are the energy derivative with respect to two electric fields. They also relate the induced polarization to the external electric field.

Born effective charges (Z): 

Mg: 1.9327 0.1819 0.0072 
0.0438 2.1306 -0.0505 
-0.1592 0.0841 2.1453 
Eig. Value: 1.8611 2.1912 2.1563 
S: 3.5515 -0.0941 -0.2541 
-0.1768 3.4853 -0.0406 
-0.1576 -0.0371 3.4790 
Eig. Value: 3.7507 3.5192 3.2459 
O: -1.6092 -0.5144 -0.4446 
-0.4724 -1.5207 -0.0878 
-0.3739 -0.0790 -1.3545 
Eig. Value: -2.2165 -0.9244 -1.3435 
O: -1.0795 0.0878 -0.1073 
0.1403 -1.1295 0.3287 
-0.1574 0.2930 -2.1268 
Eig. Value: -1.1222 -0.9760 -2.2376 
O: -1.9467 0.1201 0.7233 
0.1207 -1.2819 -0.2303 
0.6680 -0.2027 -1.5943 
Eig. Value: -2.5300 -1.2802 -1.0127 
O: -1.2741 0.2681 -0.0499 
0.3051 -2.2520 0.1407 
-0.0673 0.0967 -1.0099 
Eig. Value: -1.1994 -2.3425 -0.9941 
O: -1.1491 0.1872 0.1007 
0.1611 -1.1688 -0.1626 
0.0363 -0.2324 -1.3399 
Eig. Value: -1.1650 -0.9586 -1.5342 
O: -0.8739 0.0837 -0.0494 
0.1395 -1.2099 -0.2279 
-0.0103 -0.1425 -1.0455 
Eig. Value: -0.8024 -1.3435 -0.9833 
O: -1.0121 0.1740 -0.1525 
0.1803 -1.1224 0.1744 
-0.0392 0.2029 -1.3371 
Eig. Value: -0.8782 -1.0844 -1.5090 
O: -1.4491 0.1847 -0.0709 
0.0198 -1.1791 0.0515 
-0.0024 0.0238 -0.9261 
Eig. Value: -1.4874 -1.1473 -0.9197 
H: 0.3667 0.0309 -0.1293 
0.0403 0.3617 0.1392 
-0.0112 0.1341 1.2241 
Eig. Value: 0.3984 0.3043 1.2499 
H: 0.7035 -0.4669 -0.1627 
-0.3485 0.9713 0.2040 
-0.1600 0.2719 0.4139 
Eig. Value: 0.4091 1.3544 0.3252 
H: 0.3718 -0.1110 -0.0589 
-0.1872 0.9053 0.4337 
-0.0836 0.3170 0.6655 
Eig. Value: 0.3267 1.2109 0.4051 
H: 0.5059 -0.0106 0.0492 
0.0117 0.6319 0.0192 
0.1300 -0.0335 0.4462 
Eig. Value: 0.5703 0.6323 0.3815 
H: 0.4998 -0.2109 0.0170 
-0.2534 0.7557 -0.1549 
0.0550 -0.0991 0.5589 
Eig. Value: 0.3561 0.9363 0.5220 
H: 0.4807 -0.1271 0.3774 
-0.0452 0.4486 -0.2174 
0.2296 -0.3088 1.0451 
Eig. Value: 0.3272 0.3773 1.2699 
H: 1.0873 0.1453 0.2348 
0.2611 0.3955 0.0303 
0.1727 -0.0036 0.4331 
Eig. Value: 1.1952 0.3162 0.4045 
H: 0.8935 0.6070 -0.0300 
0.4569 0.7784 0.0384 
-0.0696 -0.0230 0.3231 
Eig. Value: 1.3720 0.2711 0.3519 
Mg: 1.9327 -0.1819 0.0072 
-0.0438 2.1306 0.0505 
-0.1592 -0.0841 2.1453 
Eig. Value: 1.8611 2.1912 2.1563 
S: 3.5515 0.0941 -0.2541 
0.1768 3.4853 0.0406 
-0.1576 0.0371 3.4790 
Eig. Value: 3.7507 3.5192 3.2459 
O: -1.6092 0.5144 -0.4446 
0.4724 -1.5207 0.0878 
-0.3739 0.0790 -1.3545 
Eig. Value: -2.2165 -0.9244 -1.3435 
O: -1.0795 -0.0878 -0.1073 
-0.1403 -1.1295 -0.3287 
-0.1574 -0.2930 -2.1268 
Eig. Value: -1.1222 -0.9760 -2.2376 
O: -1.9467 -0.1201 0.7233 
-0.1207 -1.2819 0.2303 
0.6680 0.2027 -1.5943 
Eig. Value: -2.5300 -1.2802 -1.0127 
O: -1.2741 -0.2681 -0.0499 
-0.3051 -2.2520 -0.1407 
-0.0673 -0.0967 -1.0099 
Eig. Value: -1.1994 -2.3425 -0.9941 
O: -1.1491 -0.1872 0.1007 
-0.1611 -1.1688 0.1626 
0.0363 0.2324 -1.3399 
Eig. Value: -1.1650 -0.9586 -1.5342 
O: -0.8739 -0.0837 -0.0494 
-0.1395 -1.2099 0.2279 
-0.0103 0.1425 -1.0455 
Eig. Value: -0.8024 -1.3435 -0.9833 
O: -1.0121 -0.1740 -0.1525 
-0.1803 -1.1224 -0.1744 
-0.0392 -0.2029 -1.3371 
Eig. Value: -0.8782 -1.0844 -1.5090 
O: -1.4491 -0.1847 -0.0709 
-0.0198 -1.1791 -0.0515 
-0.0024 -0.0238 -0.9261 
Eig. Value: -1.4874 -1.1473 -0.9197 
H: 0.3667 -0.0309 -0.1293 
-0.0403 0.3617 -0.1392 
-0.0112 -0.1341 1.2241 
Eig. Value: 0.3984 0.3043 1.2499 
H: 0.7035 0.4669 -0.1627 
0.3485 0.9713 -0.2040 
-0.1600 -0.2719 0.4139 
Eig. Value: 0.4091 1.3544 0.3252 
H: 0.3718 0.1110 -0.0589 
0.1872 0.9053 -0.4337 
-0.0836 -0.3170 0.6655 
Eig. Value: 0.3267 1.2109 0.4051 
H: 0.5059 0.0106 0.0492 
-0.0117 0.6319 -0.0192 
0.1300 0.0335 0.4462 
Eig. Value: 0.5703 0.6323 0.3815 
H: 0.4998 0.2109 0.0170 
0.2534 0.7557 0.1549 
0.0550 0.0991 0.5589 
Eig. Value: 0.3561 0.9363 0.5220 
H: 0.4807 0.1271 0.3774 
0.0452 0.4486 0.2174 
0.2296 0.3088 1.0451 
Eig. Value: 0.3272 0.3773 1.2699 
H: 1.0873 -0.1453 0.2348 
-0.2611 0.3955 -0.0303 
0.1727 0.0036 0.4331 
Eig. Value: 1.1952 0.3162 0.4045 
H: 0.8935 -0.6070 -0.0300 
-0.4569 0.7784 -0.0384 
-0.0696 0.0230 0.3231 
Eig. Value: 1.3720 0.2711 0.3519 
Mg: 1.9327 0.1819 0.0072 
0.0438 2.1306 -0.0505 
-0.1592 0.0841 2.1453 
Eig. Value: 1.8611 2.1912 2.1563 
S: 3.5515 -0.0941 -0.2541 
-0.1768 3.4853 -0.0406 
-0.1576 -0.0371 3.4790 
Eig. Value: 3.7507 3.5192 3.2459 
O: -1.6092 -0.5144 -0.4446 
-0.4724 -1.5207 -0.0878 
-0.3739 -0.0790 -1.3545 
Eig. Value: -2.2165 -0.9244 -1.3435 
O: -1.0795 0.0878 -0.1073 
0.1403 -1.1295 0.3287 
-0.1574 0.2930 -2.1268 
Eig. Value: -1.1222 -0.9760 -2.2376 
O: -1.9467 0.1201 0.7233 
0.1207 -1.2819 -0.2303 
0.6680 -0.2027 -1.5943 
Eig. Value: -2.5300 -1.2802 -1.0127 
O: -1.2741 0.2681 -0.0499 
0.3051 -2.2520 0.1407 
-0.0673 0.0967 -1.0099 
Eig. Value: -1.1994 -2.3425 -0.9941 
O: -1.1491 0.1872 0.1007 
0.1611 -1.1688 -0.1626 
0.0363 -0.2324 -1.3399 
Eig. Value: -1.1650 -0.9586 -1.5342 
O: -0.8739 0.0837 -0.0494 
0.1395 -1.2099 -0.2279 
-0.0103 -0.1425 -1.0455 
Eig. Value: -0.8024 -1.3435 -0.9833 
O: -1.0121 0.1740 -0.1525 
0.1803 -1.1224 0.1744 
-0.0392 0.2029 -1.3371 
Eig. Value: -0.8782 -1.0844 -1.5090 
O: -1.4491 0.1847 -0.0709 
0.0198 -1.1791 0.0515 
-0.0024 0.0238 -0.9261 
Eig. Value: -1.4874 -1.1473 -0.9197 
H: 0.3667 0.0309 -0.1293 
0.0403 0.3617 0.1392 
-0.0112 0.1341 1.2241 
Eig. Value: 0.3984 0.3043 1.2499 
H: 0.7035 -0.4669 -0.1627 
-0.3485 0.9713 0.2040 
-0.1600 0.2719 0.4139 
Eig. Value: 0.4091 1.3544 0.3252 
H: 0.3718 -0.1110 -0.0589 
-0.1872 0.9053 0.4337 
-0.0836 0.3170 0.6655 
Eig. Value: 0.3267 1.2109 0.4051 
H: 0.5059 -0.0106 0.0492 
0.0117 0.6319 0.0192 
0.1300 -0.0335 0.4462 
Eig. Value: 0.5703 0.6323 0.3815 
H: 0.4998 -0.2109 0.0170 
-0.2534 0.7557 -0.1549 
0.0550 -0.0991 0.5589 
Eig. Value: 0.3561 0.9363 0.5220 
H: 0.4807 -0.1271 0.3774 
-0.0452 0.4486 -0.2174 
0.2296 -0.3088 1.0451 
Eig. Value: 0.3272 0.3773 1.2699 
H: 1.0873 0.1453 0.2348 
0.2611 0.3955 0.0303 
0.1727 -0.0036 0.4331 
Eig. Value: 1.1952 0.3162 0.4045 
H: 0.8935 0.6070 -0.0300 
0.4569 0.7784 0.0384 
-0.0696 -0.0230 0.3231 
Eig. Value: 1.3720 0.2711 0.3519 
Mg: 1.9327 -0.1819 0.0072 
-0.0438 2.1306 0.0505 
-0.1592 -0.0841 2.1453 
Eig. Value: 1.8611 2.1912 2.1563 
S: 3.5515 0.0941 -0.2541 
0.1768 3.4853 0.0406 
-0.1576 0.0371 3.4790 
Eig. Value: 3.7507 3.5192 3.2459 
O: -1.6092 0.5144 -0.4446 
0.4724 -1.5207 0.0878 
-0.3739 0.0790 -1.3545 
Eig. Value: -2.2165 -0.9244 -1.3435 
O: -1.0795 -0.0878 -0.1073 
-0.1403 -1.1295 -0.3287 
-0.1574 -0.2930 -2.1268 
Eig. Value: -1.1222 -0.9760 -2.2376 
O: -1.9467 -0.1201 0.7233 
-0.1207 -1.2819 0.2303 
0.6680 0.2027 -1.5943 
Eig. Value: -2.5300 -1.2802 -1.0127 
O: -1.2741 -0.2681 -0.0499 
-0.3051 -2.2520 -0.1407 
-0.0673 -0.0967 -1.0099 
Eig. Value: -1.1994 -2.3425 -0.9941 
O: -1.1491 -0.1872 0.1007 
-0.1611 -1.1688 0.1626 
0.0363 0.2324 -1.3399 
Eig. Value: -1.1650 -0.9586 -1.5342 
O: -0.8739 -0.0837 -0.0494 
-0.1395 -1.2099 0.2279 
-0.0103 0.1425 -1.0455 
Eig. Value: -0.8024 -1.3435 -0.9833 
O: -1.0121 -0.1740 -0.1525 
-0.1803 -1.1224 -0.1744 
-0.0392 -0.2029 -1.3371 
Eig. Value: -0.8782 -1.0844 -1.5090 
O: -1.4491 -0.1847 -0.0709 
-0.0198 -1.1791 -0.0515 
-0.0024 -0.0238 -0.9261 
Eig. Value: -1.4874 -1.1473 -0.9197 
H: 0.3667 -0.0309 -0.1293 
-0.0403 0.3617 -0.1392 
-0.0112 -0.1341 1.2241 
Eig. Value: 0.3984 0.3043 1.2499 
H: 0.7035 0.4669 -0.1627 
0.3485 0.9713 -0.2040 
-0.1600 -0.2719 0.4139 
Eig. Value: 0.4091 1.3544 0.3252 
H: 0.3718 0.1110 -0.0589 
0.1872 0.9053 -0.4337 
-0.0836 -0.3170 0.6655 
Eig. Value: 0.3267 1.2109 0.4051 
H: 0.5059 0.0106 0.0492 
-0.0117 0.6319 -0.0192 
0.1300 0.0335 0.4462 
Eig. Value: 0.5703 0.6323 0.3815 
H: 0.4998 0.2109 0.0170 
0.2534 0.7557 0.1549 
0.0550 0.0991 0.5589 
Eig. Value: 0.3561 0.9363 0.5220 
H: 0.4807 0.1271 0.3774 
0.0452 0.4486 0.2174 
0.2296 0.3088 1.0451 
Eig. Value: 0.3272 0.3773 1.2699 
H: 1.0873 -0.1453 0.2348 
-0.2611 0.3955 -0.0303 
0.1727 0.0036 0.4331 
Eig. Value: 1.1952 0.3162 0.4045 
H: 0.8935 -0.6070 -0.0300 
-0.4569 0.7784 -0.0384 
-0.0696 0.0230 0.3231 
Eig. Value: 1.3720 0.2711 0.3519 
Atom type  X  Y  Z 

Dielectric tensors: 

 X Y Z 
Ɛ∞: 2.4328 0.0000 0.0000 
0.0000 2.4598 0.0000 
0.0000 0.0000 2.4452 
Eig. Value: 2.4320 2.4598 2.4461 
Refractive index (N): 1.5598 -0.0000 -0.0000 
-0.0000 1.5684 -0.0000 
-0.0000 -0.0000 1.5637 
Eig. Value: 1.5595 1.5684 1.5640 
Ɛ0: 5.8498 -0.0000 0.0998 
-0.0000 7.0488 0.0000 
0.0998 0.0000 5.7780 
Eig. Value: 5.9200 7.0488 5.7079