-    Na2Mg(SO4)2(H2O)10     -    Na2Mg(SO4)2(H2O)10

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 ICSD database; code 260614 

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  P12_1/c1 
Lattice parameters (Å):  12.4950  6.4978  9.9943 
Angles (°):  90.0  106.3620  90.0 

Symmetry (theoretical): 

Space group:  14  P12_1/c1 
Lattice parameters (Å):  12.1828  6.3328  9.5025 
Angles (°):  90.0  106.877  90.0 

Cell contents: 

Number of atoms:  86 
Number of atom types: 
Chemical composition: 

Atomic positions (theoretical):

Mg:  0.5000  0.0000  0.5000 
Na:  0.9821  0.2543  0.4065 
S:  0.7812  0.4834  0.6677 
O:  0.8026  0.2586  0.7066 
O:  0.7111  0.5742  0.7580 
O:  0.8897  0.5974  0.7012 
O:  0.7182  0.5023  0.5091 
O:  0.8964  0.5862  0.3902 
H:  0.8242  0.5742  0.4159 
H:  0.8869  0.6951  0.3131 
O:  0.8847  0.0270  0.5247 
H:  0.8543  0.1066  0.5948 
H:  0.8180  0.9699  0.4503 
O:  0.4107  0.8309  0.6207 
H:  0.3613  0.9232  0.6627 
H:  0.3643  0.7057  0.5755 
O:  0.5293  0.7376  0.4013 
H:  0.4948  0.7158  0.2938 
H:  0.5982  0.6483  0.4374 
O:  0.6412  0.9621  0.6716 
H:  0.6710  0.8205  0.7090 
H:  0.7048  0.0660  0.6925 
Mg:  0.5000  0.5000  0.0000 
Na:  0.0179  0.7543  0.0935 
S:  0.2188  0.9834  0.8323 
O:  0.1974  0.7586  0.7934 
O:  0.2889  0.0742  0.7420 
O:  0.1103  0.0974  0.7988 
O:  0.2818  0.0023  0.9909 
O:  0.1036  0.0862  0.1098 
H:  0.1758  0.0742  0.0841 
H:  0.1131  0.1951  0.1869 
O:  0.1153  0.5270  0.9753 
H:  0.1457  0.6066  0.9052 
H:  0.1820  0.4699  0.0497 
O:  0.5893  0.3309  0.8793 
H:  0.6387  0.4232  0.8373 
H:  0.6357  0.2057  0.9245 
O:  0.4707  0.2376  0.0987 
H:  0.5052  0.2158  0.2062 
H:  0.4018  0.1483  0.0626 
O:  0.3588  0.4621  0.8284 
H:  0.3290  0.3205  0.7910 
H:  0.2952  0.5660  0.8075 
Na:  0.0179  0.7457  0.5935 
S:  0.2188  0.5166  0.3323 
O:  0.1974  0.7414  0.2934 
O:  0.2889  0.4258  0.2420 
O:  0.1103  0.4026  0.2988 
O:  0.2818  0.4977  0.4909 
O:  0.1036  0.4138  0.6098 
H:  0.1758  0.4258  0.5841 
H:  0.1131  0.3049  0.6869 
O:  0.1153  0.9730  0.4753 
H:  0.1457  0.8934  0.4052 
H:  0.1820  0.0301  0.5497 
O:  0.5893  0.1691  0.3793 
H:  0.6387  0.0768  0.3373 
H:  0.6357  0.2943  0.4245 
O:  0.4707  0.2624  0.5987 
H:  0.5052  0.2842  0.7062 
H:  0.4018  0.3517  0.5626 
O:  0.3588  0.0379  0.3284 
H:  0.3290  0.1795  0.2910 
H:  0.2952  0.9340  0.3075 
Na:  0.9821  0.2457  0.9065 
S:  0.7812  0.0166  0.1677 
O:  0.8026  0.2414  0.2066 
O:  0.7111  0.9258  0.2580 
O:  0.8897  0.9026  0.2012 
O:  0.7182  0.9977  0.0091 
O:  0.8964  0.9138  0.8902 
H:  0.8242  0.9258  0.9159 
H:  0.8869  0.8049  0.8131 
O:  0.8847  0.4730  0.0247 
H:  0.8543  0.3934  0.0948 
H:  0.8180  0.5301  0.9503 
O:  0.4107  0.6691  0.1207 
H:  0.3613  0.5768  0.1627 
H:  0.3643  0.7943  0.0755 
O:  0.5293  0.7624  0.9013 
H:  0.4948  0.7842  0.7938 
H:  0.5982  0.8517  0.9374 
O:  0.6412  0.5379  0.1716 
H:  0.6710  0.6795  0.2090 
H:  0.7048  0.4340  0.1925 
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): 

Mg: 2.0150 0.0193 -0.0197 
0.0305 1.8946 0.0024 
-0.0904 -0.0091 1.9540 
Eig. Value: 2.0509 1.8884 1.9244 
Na: 1.2126 0.0543 0.0638 
0.0497 1.0175 0.0007 
0.1071 0.0109 1.0279 
Eig. Value: 1.2568 1.0153 0.9860 
S: 3.0038 -0.0491 -0.0486 
0.0561 3.4746 -0.0019 
0.0069 0.3684 3.7284 
Eig. Value: 3.0030 3.3790 3.8248 
O: -0.9910 0.1044 0.0627 
0.0827 -2.4202 0.1093 
0.0498 -0.0210 -1.0366 
Eig. Value: -0.9460 -2.4274 -1.0743 
O: -1.6117 0.2597 0.5378 
0.3032 -1.5119 -0.0361 
0.6058 -0.1402 -1.5599 
Eig. Value: -2.2542 -1.4519 -0.9775 
O: -1.5948 -0.4337 -0.1616 
-0.5268 -1.4286 -0.2971 
-0.1927 -0.3568 -1.1444 
Eig. Value: -2.1235 -1.1503 -0.8940 
O: -1.1857 -0.0412 -0.2716 
-0.0242 -1.1355 0.1106 
-0.3787 0.0250 -2.3505 
Eig. Value: -1.0658 -1.1682 -2.4376 
O: -0.9689 -0.0922 0.1252 
-0.1923 -1.1459 0.1947 
0.2327 0.1754 -1.1220 
Eig. Value: -0.8490 -1.4307 -0.9571 
H: 0.6494 0.1791 -0.2676 
0.2067 0.3982 -0.0489 
-0.3909 -0.0778 0.5982 
Eig. Value: 1.0106 0.4021 0.2330 
H: 0.2921 0.0035 -0.0045 
0.1242 0.8827 -0.3949 
-0.0865 -0.3677 0.6783 
Eig. Value: 0.2851 1.1821 0.3858 
O: -0.8081 0.0622 0.1077 
0.1639 -1.0720 -0.2193 
0.0250 -0.2032 -1.2463 
Eig. Value: -0.7659 -0.9495 -1.4110 
H: 0.5109 -0.2531 -0.2742 
-0.3465 0.7479 0.3705 
-0.2593 0.2617 0.6447 
Eig. Value: 0.2888 1.2380 0.3767 
H: 0.2522 0.0117 0.0586 
0.0128 0.4128 0.0500 
0.1567 0.0912 0.8220 
Eig. Value: 0.2325 0.4011 0.8534 
O: -1.1027 0.0498 0.0325 
0.0132 -1.1834 -0.1442 
0.0176 -0.2924 -1.4301 
Eig. Value: -1.1040 -1.0516 -1.5606 
H: 0.8283 -0.4685 -0.3571 
-0.3448 0.6306 0.1972 
-0.3911 0.2808 0.6005 
Eig. Value: 1.3944 0.2888 0.3762 
H: 0.4075 0.2754 0.1476 
0.2502 0.8536 0.3081 
0.2464 0.4790 0.6718 
Eig. Value: 0.2841 1.2889 0.3599 
O: -1.1249 0.1311 -0.2795 
0.1251 -1.0390 0.0082 
-0.2572 0.0600 -1.3829 
Eig. Value: -0.8939 -1.0831 -1.5699 
H: 0.4840 0.0586 0.3298 
0.0571 0.3448 0.1116 
0.2311 0.1086 1.1647 
Eig. Value: 0.3882 0.3237 1.2816 
H: 0.7651 -0.3019 0.2535 
-0.3156 0.5975 -0.2322 
0.3721 -0.3001 0.5714 
Eig. Value: 1.2495 0.3686 0.3159 
O: -0.9881 -0.0365 -0.1169 
-0.1634 -1.6355 0.1130 
-0.0264 0.0745 -1.0111 
Eig. Value: -0.9015 -1.6611 -1.0721 
H: 0.3653 -0.2944 0.0572 
-0.2459 1.2723 -0.2536 
0.0021 -0.1137 0.4011 
Eig. Value: 0.2861 1.3815 0.3711 
H: 0.5972 0.3696 0.0148 
0.5521 0.9922 0.0709 
-0.0252 -0.0025 0.3977 
Eig. Value: 0.2884 1.2969 0.4019 
Mg: 2.0150 -0.0193 -0.0197 
-0.0305 1.8946 -0.0024 
-0.0904 0.0091 1.9540 
Eig. Value: 2.0509 1.8884 1.9244 
Na: 1.2126 -0.0543 0.0638 
-0.0497 1.0175 -0.0007 
0.1071 -0.0109 1.0279 
Eig. Value: 1.2568 1.0153 0.9860 
S: 3.0038 0.0491 -0.0486 
-0.0561 3.4746 0.0019 
0.0069 -0.3684 3.7284 
Eig. Value: 3.0030 3.3790 3.8248 
O: -0.9910 -0.1044 0.0627 
-0.0827 -2.4202 -0.1093 
0.0498 0.0210 -1.0366 
Eig. Value: -0.9460 -2.4274 -1.0743 
O: -1.6117 -0.2597 0.5378 
-0.3032 -1.5119 0.0361 
0.6058 0.1402 -1.5599 
Eig. Value: -2.2542 -1.4519 -0.9775 
O: -1.5948 0.4337 -0.1616 
0.5268 -1.4286 0.2971 
-0.1927 0.3568 -1.1444 
Eig. Value: -2.1235 -1.1503 -0.8940 
O: -1.1857 0.0412 -0.2716 
0.0242 -1.1355 -0.1106 
-0.3787 -0.0250 -2.3505 
Eig. Value: -1.0658 -1.1682 -2.4376 
O: -0.9689 0.0922 0.1252 
0.1923 -1.1459 -0.1947 
0.2327 -0.1754 -1.1220 
Eig. Value: -0.8490 -1.4307 -0.9571 
H: 0.6494 -0.1791 -0.2676 
-0.2067 0.3982 0.0489 
-0.3909 0.0778 0.5982 
Eig. Value: 1.0106 0.4021 0.2330 
H: 0.2921 -0.0035 -0.0045 
-0.1242 0.8827 0.3949 
-0.0865 0.3677 0.6783 
Eig. Value: 0.2851 1.1821 0.3858 
O: -0.8081 -0.0622 0.1077 
-0.1639 -1.0720 0.2193 
0.0250 0.2032 -1.2463 
Eig. Value: -0.7659 -0.9495 -1.4110 
H: 0.5109 0.2531 -0.2742 
0.3465 0.7479 -0.3705 
-0.2593 -0.2617 0.6447 
Eig. Value: 0.2888 1.2380 0.3767 
H: 0.2522 -0.0117 0.0586 
-0.0128 0.4128 -0.0500 
0.1567 -0.0912 0.8220 
Eig. Value: 0.2325 0.4011 0.8534 
O: -1.1027 -0.0498 0.0325 
-0.0132 -1.1834 0.1442 
0.0176 0.2924 -1.4301 
Eig. Value: -1.1040 -1.0516 -1.5606 
H: 0.8283 0.4685 -0.3571 
0.3448 0.6306 -0.1972 
-0.3911 -0.2808 0.6005 
Eig. Value: 1.3944 0.2888 0.3762 
H: 0.4075 -0.2754 0.1476 
-0.2502 0.8536 -0.3081 
0.2464 -0.4790 0.6718 
Eig. Value: 0.2841 1.2889 0.3599 
O: -1.1249 -0.1311 -0.2795 
-0.1251 -1.0390 -0.0082 
-0.2572 -0.0600 -1.3829 
Eig. Value: -0.8939 -1.0831 -1.5699 
H: 0.4840 -0.0586 0.3298 
-0.0571 0.3448 -0.1116 
0.2311 -0.1086 1.1647 
Eig. Value: 0.3882 0.3237 1.2816 
H: 0.7651 0.3019 0.2535 
0.3156 0.5975 0.2322 
0.3721 0.3001 0.5714 
Eig. Value: 1.2495 0.3686 0.3159 
O: -0.9881 0.0365 -0.1169 
0.1634 -1.6355 -0.1130 
-0.0264 -0.0745 -1.0111 
Eig. Value: -0.9015 -1.6611 -1.0721 
H: 0.3653 0.2944 0.0572 
0.2459 1.2723 0.2536 
0.0021 0.1137 0.4011 
Eig. Value: 0.2861 1.3815 0.3711 
H: 0.5972 -0.3696 0.0148 
-0.5521 0.9922 -0.0709 
-0.0252 0.0025 0.3977 
Eig. Value: 0.2884 1.2969 0.4019 
Na: 1.2126 0.0543 0.0638 
0.0497 1.0175 0.0007 
0.1071 0.0109 1.0279 
Eig. Value: 1.2568 1.0153 0.9860 
S: 3.0038 -0.0491 -0.0486 
0.0561 3.4746 -0.0019 
0.0069 0.3684 3.7284 
Eig. Value: 3.0030 3.3790 3.8248 
O: -0.9910 0.1044 0.0627 
0.0827 -2.4202 0.1093 
0.0498 -0.0210 -1.0366 
Eig. Value: -0.9460 -2.4274 -1.0743 
O: -1.6117 0.2597 0.5378 
0.3032 -1.5119 -0.0361 
0.6058 -0.1402 -1.5599 
Eig. Value: -2.2542 -1.4519 -0.9775 
O: -1.5948 -0.4337 -0.1616 
-0.5268 -1.4286 -0.2971 
-0.1927 -0.3568 -1.1444 
Eig. Value: -2.1235 -1.1503 -0.8940 
O: -1.1857 -0.0412 -0.2716 
-0.0242 -1.1355 0.1106 
-0.3787 0.0250 -2.3505 
Eig. Value: -1.0658 -1.1682 -2.4376 
O: -0.9689 -0.0922 0.1252 
-0.1923 -1.1459 0.1947 
0.2327 0.1754 -1.1220 
Eig. Value: -0.8490 -1.4307 -0.9571 
H: 0.6494 0.1791 -0.2676 
0.2067 0.3982 -0.0489 
-0.3909 -0.0778 0.5982 
Eig. Value: 1.0106 0.4021 0.2330 
H: 0.2921 0.0035 -0.0045 
0.1242 0.8827 -0.3949 
-0.0865 -0.3677 0.6783 
Eig. Value: 0.2851 1.1821 0.3858 
O: -0.8081 0.0622 0.1077 
0.1639 -1.0720 -0.2193 
0.0250 -0.2032 -1.2463 
Eig. Value: -0.7659 -0.9495 -1.4110 
H: 0.5109 -0.2531 -0.2742 
-0.3465 0.7479 0.3705 
-0.2593 0.2617 0.6447 
Eig. Value: 0.2888 1.2380 0.3767 
H: 0.2522 0.0117 0.0586 
0.0128 0.4128 0.0500 
0.1567 0.0912 0.8220 
Eig. Value: 0.2325 0.4011 0.8534 
O: -1.1027 0.0498 0.0325 
0.0132 -1.1834 -0.1442 
0.0176 -0.2924 -1.4301 
Eig. Value: -1.1040 -1.0516 -1.5606 
H: 0.8283 -0.4685 -0.3571 
-0.3448 0.6306 0.1972 
-0.3911 0.2808 0.6005 
Eig. Value: 1.3944 0.2888 0.3762 
H: 0.4075 0.2754 0.1476 
0.2502 0.8536 0.3081 
0.2464 0.4790 0.6718 
Eig. Value: 0.2841 1.2889 0.3599 
O: -1.1249 0.1311 -0.2795 
0.1251 -1.0390 0.0082 
-0.2572 0.0600 -1.3829 
Eig. Value: -0.8939 -1.0831 -1.5699 
H: 0.4840 0.0586 0.3298 
0.0571 0.3448 0.1116 
0.2311 0.1086 1.1647 
Eig. Value: 0.3882 0.3237 1.2816 
H: 0.7651 -0.3019 0.2535 
-0.3156 0.5975 -0.2322 
0.3721 -0.3001 0.5714 
Eig. Value: 1.2495 0.3686 0.3159 
O: -0.9881 -0.0365 -0.1169 
-0.1634 -1.6355 0.1130 
-0.0264 0.0745 -1.0111 
Eig. Value: -0.9015 -1.6611 -1.0721 
H: 0.3653 -0.2944 0.0572 
-0.2459 1.2723 -0.2536 
0.0021 -0.1137 0.4011 
Eig. Value: 0.2861 1.3815 0.3711 
H: 0.5972 0.3696 0.0148 
0.5521 0.9922 0.0709 
-0.0252 -0.0025 0.3977 
Eig. Value: 0.2884 1.2969 0.4019 
Na: 1.2126 -0.0543 0.0638 
-0.0497 1.0175 -0.0007 
0.1071 -0.0109 1.0279 
Eig. Value: 1.2568 1.0153 0.9860 
S: 3.0038 0.0491 -0.0486 
-0.0561 3.4746 0.0019 
0.0069 -0.3684 3.7284 
Eig. Value: 3.0030 3.3790 3.8248 
O: -0.9910 -0.1044 0.0627 
-0.0827 -2.4202 -0.1093 
0.0498 0.0210 -1.0366 
Eig. Value: -0.9460 -2.4274 -1.0743 
O: -1.6117 -0.2597 0.5378 
-0.3032 -1.5119 0.0361 
0.6058 0.1402 -1.5599 
Eig. Value: -2.2542 -1.4519 -0.9775 
O: -1.5948 0.4337 -0.1616 
0.5268 -1.4286 0.2971 
-0.1927 0.3568 -1.1444 
Eig. Value: -2.1235 -1.1503 -0.8940 
O: -1.1857 0.0412 -0.2716 
0.0242 -1.1355 -0.1106 
-0.3787 -0.0250 -2.3505 
Eig. Value: -1.0658 -1.1682 -2.4376 
O: -0.9689 0.0922 0.1252 
0.1923 -1.1459 -0.1947 
0.2327 -0.1754 -1.1220 
Eig. Value: -0.8490 -1.4307 -0.9571 
H: 0.6494 -0.1791 -0.2676 
-0.2067 0.3982 0.0489 
-0.3909 0.0778 0.5982 
Eig. Value: 1.0106 0.4021 0.2330 
H: 0.2921 -0.0035 -0.0045 
-0.1242 0.8827 0.3949 
-0.0865 0.3677 0.6783 
Eig. Value: 0.2851 1.1821 0.3858 
O: -0.8081 -0.0622 0.1077 
-0.1639 -1.0720 0.2193 
0.0250 0.2032 -1.2463 
Eig. Value: -0.7659 -0.9495 -1.4110 
H: 0.5109 0.2531 -0.2742 
0.3465 0.7479 -0.3705 
-0.2593 -0.2617 0.6447 
Eig. Value: 0.2888 1.2380 0.3767 
H: 0.2522 -0.0117 0.0586 
-0.0128 0.4128 -0.0500 
0.1567 -0.0912 0.8220 
Eig. Value: 0.2325 0.4011 0.8534 
O: -1.1027 -0.0498 0.0325 
-0.0132 -1.1834 0.1442 
0.0176 0.2924 -1.4301 
Eig. Value: -1.1040 -1.0516 -1.5606 
H: 0.8283 0.4685 -0.3571 
0.3448 0.6306 -0.1972 
-0.3911 -0.2808 0.6005 
Eig. Value: 1.3944 0.2888 0.3762 
H: 0.4075 -0.2754 0.1476 
-0.2502 0.8536 -0.3081 
0.2464 -0.4790 0.6718 
Eig. Value: 0.2841 1.2889 0.3599 
O: -1.1249 -0.1311 -0.2795 
-0.1251 -1.0390 -0.0082 
-0.2572 -0.0600 -1.3829 
Eig. Value: -0.8939 -1.0831 -1.5699 
H: 0.4840 -0.0586 0.3298 
-0.0571 0.3448 -0.1116 
0.2311 -0.1086 1.1647 
Eig. Value: 0.3882 0.3237 1.2816 
H: 0.7651 0.3019 0.2535 
0.3156 0.5975 0.2322 
0.3721 0.3001 0.5714 
Eig. Value: 1.2495 0.3686 0.3159 
O: -0.9881 0.0365 -0.1169 
0.1634 -1.6355 -0.1130 
-0.0264 -0.0745 -1.0111 
Eig. Value: -0.9015 -1.6611 -1.0721 
H: 0.3653 0.2944 0.0572 
0.2459 1.2723 0.2536 
0.0021 0.1137 0.4011 
Eig. Value: 0.2861 1.3815 0.3711 
H: 0.5972 -0.3696 0.0148 
-0.5521 0.9922 -0.0709 
-0.0252 0.0025 0.3977 
Eig. Value: 0.2884 1.2969 0.4019 
Atom type 

Dielectric tensors: 

 
Ɛ2.2748 0.0000 0.0000 
0.0000 2.3842 0.0000 
0.0000 0.0000 2.3743 
Eig. Value: 2.2748 2.3842 2.3743 
Refractive index (N): 1.5082 0.0000 0.0000 
0.0000 1.5441 0.0000 
0.0000 0.0000 1.5409 
Eig. Value: 1.5082 1.5441 1.5409 
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