-    TERNESITE     -    Ca5(SiO4)2SO4

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:  62  Pnma 
Lattice parameters (Å):  6.8630  15.3870  10.1810 
Angles (°):  90  90  90 

Symmetry (theoretical): 

Space group:  62  Pnma 
Lattice parameters (Å):  6.9225  15.2669  10.1730 
Angles (°):  90  90  90 

Cell contents: 

Number of atoms:  80 
Number of atom types: 
Chemical composition: 

Atomic positions (theoretical):

Ca:  0.0480  0.2500  0.1934 
Ca:  0.1421  0.9041  0.1582 
Ca:  0.3621  0.0867  0.0658 
Si:  0.3451  0.0748  0.3650 
S:  0.0184  0.2500  0.5877 
O:  0.2289  0.2500  0.6089 
O:  0.9645  0.2500  0.4470 
O:  0.9349  0.1701  0.6462 
O:  0.3836  0.9908  0.2692 
O:  0.1818  0.0520  0.4737 
O:  0.2880  0.1541  0.2671 
O:  0.5290  0.1096  0.4515 
Ca:  0.4520  0.7500  0.6934 
Ca:  0.3579  0.0959  0.6582 
Ca:  0.1379  0.9133  0.5658 
Si:  0.1549  0.9252  0.8650 
S:  0.4816  0.7500  0.0877 
O:  0.2711  0.7500  0.1089 
O:  0.5355  0.7500  0.9470 
O:  0.5651  0.8299  0.1462 
O:  0.1164  0.0092  0.7692 
O:  0.3182  0.9480  0.9737 
O:  0.2120  0.8459  0.7671 
O:  0.9710  0.8904  0.9515 
Ca:  0.9520  0.7500  0.8066 
Ca:  0.8579  0.4041  0.8418 
Ca:  0.6379  0.5867  0.9342 
Si:  0.6549  0.5748  0.6350 
S:  0.9816  0.7500  0.4123 
O:  0.7711  0.7500  0.3911 
O:  0.0355  0.7500  0.5530 
O:  0.0651  0.6701  0.3538 
O:  0.6164  0.4908  0.7308 
O:  0.8182  0.5520  0.5263 
O:  0.7120  0.6541  0.7329 
O:  0.4710  0.6096  0.5485 
Ca:  0.5480  0.2500  0.3066 
Ca:  0.6421  0.5959  0.3418 
Ca:  0.8621  0.4133  0.4342 
Si:  0.8451  0.4252  0.1350 
S:  0.5184  0.2500  0.9123 
O:  0.7289  0.2500  0.8911 
O:  0.4645  0.2500  0.0530 
O:  0.4349  0.3299  0.8538 
O:  0.8836  0.5092  0.2308 
O:  0.6818  0.4480  0.0263 
O:  0.7880  0.3459  0.2329 
O:  0.0290  0.3904  0.0485 
Ca:  0.8579  0.0959  0.8418 
Ca:  0.6379  0.9133  0.9342 
Si:  0.6549  0.9252  0.6350 
O:  0.0651  0.8299  0.3538 
O:  0.6164  0.0092  0.7308 
O:  0.8182  0.9480  0.5263 
O:  0.7120  0.8459  0.7329 
O:  0.4710  0.8904  0.5485 
Ca:  0.6421  0.9041  0.3418 
Ca:  0.8621  0.0867  0.4342 
Si:  0.8451  0.0748  0.1350 
O:  0.4349  0.1701  0.8538 
O:  0.8836  0.9908  0.2308 
O:  0.6818  0.0520  0.0263 
O:  0.7880  0.1541  0.2329 
O:  0.0290  0.1096  0.0485 
Ca:  0.1421  0.5959  0.1582 
Ca:  0.3621  0.4133  0.0658 
Si:  0.3451  0.4252  0.3650 
O:  0.9349  0.3299  0.6462 
O:  0.3836  0.5092  0.2692 
O:  0.1818  0.4480  0.4737 
O:  0.2880  0.3459  0.2671 
O:  0.5290  0.3904  0.4515 
Ca:  0.3579  0.4041  0.6582 
Ca:  0.1379  0.5867  0.5658 
Si:  0.1549  0.5748  0.8650 
O:  0.5651  0.6701  0.1462 
O:  0.1164  0.4908  0.7692 
O:  0.3182  0.5520  0.9737 
O:  0.2120  0.6541  0.7671 
O:  0.9710  0.6096  0.9515 
Atom type 

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): 

Ca: 2.2783 -0.0000 0.1797 
-0.0000 2.7069 0.0000 
0.0970 -0.0000 1.9150 
Eig. Value: 2.3250 2.7069 1.8683 
Ca: 2.1300 -0.2314 -0.1300 
-0.1325 2.1798 -0.0495 
-0.0548 0.0693 2.4939 
Eig. Value: 1.9635 2.3142 2.5259 
Ca: 2.3696 0.0683 -0.0618 
0.0900 2.1035 0.0101 
-0.1134 0.0592 2.1718 
Eig. Value: 2.4155 2.0510 2.1784 
Si: 2.6115 0.0647 0.0218 
0.0224 2.5703 -0.0742 
-0.0594 -0.0644 2.9143 
Eig. Value: 2.6301 2.5360 2.9300 
S: 3.2638 -0.0000 0.0256 
0.0000 3.8077 -0.0000 
-0.0084 0.0000 3.3157 
Eig. Value: 3.2624 3.8077 3.3171 
O: -2.0481 0.0000 -0.2436 
-0.0000 -1.2517 -0.0000 
-0.2118 0.0000 -0.9556 
Eig. Value: -2.0936 -1.2517 -0.9100 
O: -1.0183 0.0000 -0.2658 
0.0000 -1.2641 -0.0000 
-0.3735 -0.0000 -2.1007 
Eig. Value: -0.9309 -1.2641 -2.1880 
O: -1.1406 -0.4066 0.2665 
-0.4572 -2.0105 0.5160 
0.2580 0.4964 -1.4425 
Eig. Value: -0.9519 -2.4953 -1.1464 
O: -1.5249 0.1313 -0.0769 
0.0969 -1.9295 -0.3511 
-0.1111 -0.3201 -1.8344 
Eig. Value: -1.3874 -2.2219 -1.6795 
O: -1.9819 -0.1231 0.3010 
-0.0837 -1.4632 0.2148 
0.2970 0.2451 -1.9090 
Eig. Value: -2.3102 -1.3648 -1.6790 
O: -1.6016 0.1526 -0.2082 
0.1675 -1.9911 0.3437 
-0.1151 0.3725 -1.7563 
Eig. Value: -1.5535 -2.3208 -1.4747 
O: -2.0999 -0.1629 -0.2075 
-0.1579 -1.4587 0.0377 
-0.1989 0.0436 -1.7250 
Eig. Value: -2.2121 -1.3945 -1.6770 
Ca: 2.2783 -0.0000 -0.1797 
-0.0000 2.7069 -0.0000 
-0.0970 0.0000 1.9150 
Eig. Value: 2.3250 2.7069 1.8683 
Ca: 2.1300 -0.2314 0.1300 
-0.1325 2.1798 0.0495 
0.0548 -0.0693 2.4939 
Eig. Value: 1.9635 2.3142 2.5259 
Ca: 2.3696 0.0683 0.0618 
0.0900 2.1035 -0.0101 
0.1134 -0.0592 2.1718 
Eig. Value: 2.4155 2.0510 2.1784 
Si: 2.6115 0.0647 -0.0218 
0.0224 2.5703 0.0742 
0.0594 0.0644 2.9143 
Eig. Value: 2.6301 2.5360 2.9300 
S: 3.2638 -0.0000 -0.0256 
0.0000 3.8077 0.0000 
0.0084 -0.0000 3.3157 
Eig. Value: 3.2624 3.8077 3.3171 
O: -2.0481 0.0000 0.2436 
-0.0000 -1.2517 0.0000 
0.2118 -0.0000 -0.9556 
Eig. Value: -2.0936 -1.2517 -0.9100 
O: -1.0183 0.0000 0.2658 
0.0000 -1.2641 0.0000 
0.3735 0.0000 -2.1007 
Eig. Value: -0.9309 -1.2641 -2.1880 
O: -1.1406 -0.4066 -0.2665 
-0.4572 -2.0105 -0.5160 
-0.2580 -0.4964 -1.4425 
Eig. Value: -0.9519 -2.4953 -1.1464 
O: -1.5249 0.1313 0.0769 
0.0969 -1.9295 0.3511 
0.1111 0.3201 -1.8344 
Eig. Value: -1.3874 -2.2219 -1.6795 
O: -1.9819 -0.1231 -0.3010 
-0.0837 -1.4632 -0.2148 
-0.2970 -0.2451 -1.9090 
Eig. Value: -2.3102 -1.3648 -1.6790 
O: -1.6016 0.1526 0.2082 
0.1675 -1.9911 -0.3437 
0.1151 -0.3725 -1.7563 
Eig. Value: -1.5535 -2.3208 -1.4747 
O: -2.0999 -0.1629 0.2075 
-0.1579 -1.4587 -0.0377 
0.1989 -0.0436 -1.7250 
Eig. Value: -2.2121 -1.3945 -1.6770 
Ca: 2.2783 0.0000 0.1797 
-0.0000 2.7069 0.0000 
0.0970 0.0000 1.9150 
Eig. Value: 2.3250 2.7069 1.8683 
Ca: 2.1300 0.2314 -0.1300 
0.1325 2.1798 0.0495 
-0.0548 -0.0693 2.4939 
Eig. Value: 1.9635 2.3142 2.5259 
Ca: 2.3696 -0.0683 -0.0618 
-0.0900 2.1035 -0.0101 
-0.1134 -0.0592 2.1718 
Eig. Value: 2.4155 2.0510 2.1784 
Si: 2.6115 -0.0647 0.0218 
-0.0224 2.5703 0.0742 
-0.0594 0.0644 2.9143 
Eig. Value: 2.6301 2.5360 2.9300 
S: 3.2638 0.0000 0.0256 
-0.0000 3.8077 -0.0000 
-0.0084 0.0000 3.3157 
Eig. Value: 3.2624 3.8077 3.3171 
O: -2.0481 0.0000 -0.2436 
0.0000 -1.2517 0.0000 
-0.2118 0.0000 -0.9556 
Eig. Value: -2.0936 -1.2517 -0.9100 
O: -1.0183 -0.0000 -0.2658 
-0.0000 -1.2641 -0.0000 
-0.3735 0.0000 -2.1007 
Eig. Value: -0.9309 -1.2641 -2.1880 
O: -1.1406 0.4066 0.2665 
0.4572 -2.0105 -0.5160 
0.2580 -0.4964 -1.4425 
Eig. Value: -0.9519 -2.4953 -1.1464 
O: -1.5249 -0.1313 -0.0769 
-0.0969 -1.9295 0.3511 
-0.1111 0.3201 -1.8344 
Eig. Value: -1.3874 -2.2219 -1.6795 
O: -1.9819 0.1231 0.3010 
0.0837 -1.4632 -0.2148 
0.2970 -0.2451 -1.9090 
Eig. Value: -2.3102 -1.3648 -1.6790 
O: -1.6016 -0.1526 -0.2082 
-0.1675 -1.9911 -0.3437 
-0.1151 -0.3725 -1.7563 
Eig. Value: -1.5535 -2.3208 -1.4747 
O: -2.0999 0.1629 -0.2075 
0.1579 -1.4587 -0.0377 
-0.1989 -0.0436 -1.7250 
Eig. Value: -2.2121 -1.3945 -1.6770 
Ca: 2.2783 0.0000 -0.1797 
-0.0000 2.7069 -0.0000 
-0.0970 -0.0000 1.9150 
Eig. Value: 2.3250 2.7069 1.8683 
Ca: 2.1300 0.2314 0.1300 
0.1325 2.1798 -0.0495 
0.0548 0.0693 2.4939 
Eig. Value: 1.9635 2.3142 2.5259 
Ca: 2.3696 -0.0683 0.0618 
-0.0900 2.1035 0.0101 
0.1134 0.0592 2.1718 
Eig. Value: 2.4155 2.0510 2.1784 
Si: 2.6115 -0.0647 -0.0218 
-0.0224 2.5703 -0.0742 
0.0594 -0.0644 2.9143 
Eig. Value: 2.6301 2.5360 2.9300 
S: 3.2638 0.0000 -0.0256 
-0.0000 3.8077 0.0000 
0.0084 -0.0000 3.3157 
Eig. Value: 3.2624 3.8077 3.3171 
O: -2.0481 0.0000 0.2436 
0.0000 -1.2517 -0.0000 
0.2118 -0.0000 -0.9556 
Eig. Value: -2.0936 -1.2517 -0.9100 
O: -1.0183 -0.0000 0.2658 
-0.0000 -1.2641 0.0000 
0.3735 -0.0000 -2.1007 
Eig. Value: -0.9309 -1.2641 -2.1880 
O: -1.1406 0.4066 -0.2665 
0.4572 -2.0105 0.5160 
-0.2580 0.4964 -1.4425 
Eig. Value: -0.9519 -2.4953 -1.1464 
O: -1.5249 -0.1313 0.0769 
-0.0969 -1.9295 -0.3511 
0.1111 -0.3201 -1.8344 
Eig. Value: -1.3874 -2.2219 -1.6795 
O: -1.9819 0.1231 -0.3010 
0.0837 -1.4632 0.2148 
-0.2970 0.2451 -1.9090 
Eig. Value: -2.3102 -1.3648 -1.6790 
O: -1.6016 -0.1526 0.2082 
-0.1675 -1.9911 0.3437 
0.1151 0.3725 -1.7563 
Eig. Value: -1.5535 -2.3208 -1.4747 
O: -2.0999 0.1629 0.2075 
0.1579 -1.4587 0.0377 
0.1989 0.0436 -1.7250 
Eig. Value: -2.2121 -1.3945 -1.6770 
Ca: 2.1300 -0.2314 -0.1300 
-0.1325 2.1798 -0.0495 
-0.0548 0.0693 2.4939 
Eig. Value: 1.9635 2.3142 2.5259 
Ca: 2.3696 0.0683 -0.0618 
0.0900 2.1035 0.0101 
-0.1134 0.0592 2.1718 
Eig. Value: 2.4155 2.0510 2.1784 
Si: 2.6115 0.0647 0.0218 
0.0224 2.5703 -0.0742 
-0.0594 -0.0644 2.9143 
Eig. Value: 2.6301 2.5360 2.9300 
O: -1.1406 -0.4066 0.2665 
-0.4572 -2.0105 0.5160 
0.2580 0.4964 -1.4425 
Eig. Value: -0.9519 -2.4953 -1.1464 
O: -1.5249 0.1313 -0.0769 
0.0969 -1.9295 -0.3511 
-0.1111 -0.3201 -1.8344 
Eig. Value: -1.3874 -2.2219 -1.6795 
O: -1.9819 -0.1231 0.3010 
-0.0837 -1.4632 0.2148 
0.2970 0.2451 -1.9090 
Eig. Value: -2.3102 -1.3648 -1.6790 
O: -1.6016 0.1526 -0.2082 
0.1675 -1.9911 0.3437 
-0.1151 0.3725 -1.7563 
Eig. Value: -1.5535 -2.3208 -1.4747 
O: -2.0999 -0.1629 -0.2075 
-0.1579 -1.4587 0.0377 
-0.1989 0.0436 -1.7250 
Eig. Value: -2.2121 -1.3945 -1.6770 
Ca: 2.1300 -0.2314 0.1300 
-0.1325 2.1798 0.0495 
0.0548 -0.0693 2.4939 
Eig. Value: 1.9635 2.3142 2.5259 
Ca: 2.3696 0.0683 0.0618 
0.0900 2.1035 -0.0101 
0.1134 -0.0592 2.1718 
Eig. Value: 2.4155 2.0510 2.1784 
Si: 2.6115 0.0647 -0.0218 
0.0224 2.5703 0.0742 
0.0594 0.0644 2.9143 
Eig. Value: 2.6301 2.5360 2.9300 
O: -1.1406 -0.4066 -0.2665 
-0.4572 -2.0105 -0.5160 
-0.2580 -0.4964 -1.4425 
Eig. Value: -0.9519 -2.4953 -1.1464 
O: -1.5249 0.1313 0.0769 
0.0969 -1.9295 0.3511 
0.1111 0.3201 -1.8344 
Eig. Value: -1.3874 -2.2219 -1.6795 
O: -1.9819 -0.1231 -0.3010 
-0.0837 -1.4632 -0.2148 
-0.2970 -0.2451 -1.9090 
Eig. Value: -2.3102 -1.3648 -1.6790 
O: -1.6016 0.1526 0.2082 
0.1675 -1.9911 -0.3437 
0.1151 -0.3725 -1.7563 
Eig. Value: -1.5535 -2.3208 -1.4747 
O: -2.0999 -0.1629 0.2075 
-0.1579 -1.4587 -0.0377 
0.1989 -0.0436 -1.7250 
Eig. Value: -2.2121 -1.3945 -1.6770 
Ca: 2.1300 0.2314 -0.1300 
0.1325 2.1798 0.0495 
-0.0548 -0.0693 2.4939 
Eig. Value: 1.9635 2.3142 2.5259 
Ca: 2.3696 -0.0683 -0.0618 
-0.0900 2.1035 -0.0101 
-0.1134 -0.0592 2.1718 
Eig. Value: 2.4155 2.0510 2.1784 
Si: 2.6115 -0.0647 0.0218 
-0.0224 2.5703 0.0742 
-0.0594 0.0644 2.9143 
Eig. Value: 2.6301 2.5360 2.9300 
O: -1.1406 0.4066 0.2665 
0.4572 -2.0105 -0.5160 
0.2580 -0.4964 -1.4425 
Eig. Value: -0.9519 -2.4953 -1.1464 
O: -1.5249 -0.1313 -0.0769 
-0.0969 -1.9295 0.3511 
-0.1111 0.3201 -1.8344 
Eig. Value: -1.3874 -2.2219 -1.6795 
O: -1.9819 0.1231 0.3010 
0.0837 -1.4632 -0.2148 
0.2970 -0.2451 -1.9090 
Eig. Value: -2.3102 -1.3648 -1.6790 
O: -1.6016 -0.1526 -0.2082 
-0.1675 -1.9911 -0.3437 
-0.1151 -0.3725 -1.7563 
Eig. Value: -1.5535 -2.3208 -1.4747 
O: -2.0999 0.1629 -0.2075 
0.1579 -1.4587 -0.0377 
-0.1989 -0.0436 -1.7250 
Eig. Value: -2.2121 -1.3945 -1.6770 
Ca: 2.1300 0.2314 0.1300 
0.1325 2.1798 -0.0495 
0.0548 0.0693 2.4939 
Eig. Value: 1.9635 2.3142 2.5259 
Ca: 2.3696 -0.0683 0.0618 
-0.0900 2.1035 0.0101 
0.1134 0.0592 2.1718 
Eig. Value: 2.4155 2.0510 2.1784 
Si: 2.6115 -0.0647 -0.0218 
-0.0224 2.5703 -0.0742 
0.0594 -0.0644 2.9143 
Eig. Value: 2.6301 2.5360 2.9300 
O: -1.1406 0.4066 -0.2665 
0.4572 -2.0105 0.5160 
-0.2580 0.4964 -1.4425 
Eig. Value: -0.9519 -2.4953 -1.1464 
O: -1.5249 -0.1313 0.0769 
-0.0969 -1.9295 -0.3511 
0.1111 -0.3201 -1.8344 
Eig. Value: -1.3874 -2.2219 -1.6795 
O: -1.9819 0.1231 -0.3010 
0.0837 -1.4632 0.2148 
-0.2970 0.2451 -1.9090 
Eig. Value: -2.3102 -1.3648 -1.6790 
O: -1.6016 -0.1526 0.2082 
-0.1675 -1.9911 0.3437 
0.1151 0.3725 -1.7563 
Eig. Value: -1.5535 -2.3208 -1.4747 
O: -2.0999 0.1629 0.2075 
0.1579 -1.4587 0.0377 
0.1989 0.0436 -1.7250 
Eig. Value: -2.2121 -1.3945 -1.6770 
Atom type 

Dielectric tensors: 

 
Ɛ2.6725 0.0000 0.0000 
0.0000 2.6883 0.0000 
0.0000 0.0000 2.6871 
Eig. Value: 2.6725 2.6883 2.6871 
Refractive index (N): 1.6348 0.0000 0.0000 
0.0000 1.6396 0.0000 
0.0000 0.0000 1.6392 
Eig. Value: 1.6348 1.6396 1.6392 
Ɛ00.0000 0.0000 0.0000 
0.0000 0.0000 0.0000 
0.0000 0.0000 0.0000 
Eig. Value: 0.0000 0.0000 0.0000