-    LANGBEINITE     -    K2Mg2(SO4)3

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:  198  P2_13 
Lattice parameters (Å):  9.9190  9.9190  9.9190 
Angles (°):  90  90  90 

Symmetry (theoretical): 

Space group:  198  P2_13 
Lattice parameters (Å):  9.6450  9.6450  9.6450 
Angles (°):  90  90  90 

Cell contents: 

Number of atoms:  76 
Number of atom types: 
Chemical composition: 

Atomic positions (theoretical):

K:  0.0704  0.0704  0.0704 
K:  0.3014  0.3014  0.3014 
Mg:  0.5847  0.5847  0.5847 
Mg:  0.8461  0.8461  0.8461 
S:  0.6275  0.4693  0.2684 
O:  0.6536  0.4947  0.4148 
O:  0.7583  0.4921  0.1940 
O:  0.5761  0.3267  0.2486 
O:  0.5270  0.5670  0.2094 
S:  0.2684  0.6275  0.4693 
O:  0.4148  0.6536  0.4947 
O:  0.1940  0.7583  0.4921 
O:  0.2486  0.5761  0.3267 
O:  0.2094  0.5270  0.5670 
K:  0.4296  0.9296  0.5704 
K:  0.1986  0.6986  0.8014 
Mg:  0.9153  0.4153  0.0847 
Mg:  0.6539  0.1539  0.3461 
S:  0.8725  0.5307  0.7684 
O:  0.8464  0.5053  0.9148 
O:  0.7417  0.5079  0.6940 
O:  0.9239  0.6733  0.7486 
O:  0.9730  0.4330  0.7094 
K:  0.9296  0.5704  0.4296 
K:  0.6986  0.8014  0.1986 
Mg:  0.4153  0.0847  0.9153 
Mg:  0.1539  0.3461  0.6539 
S:  0.3725  0.9693  0.2316 
O:  0.3464  0.9947  0.0852 
O:  0.2417  0.9921  0.3060 
O:  0.4239  0.8267  0.2514 
O:  0.4730  0.0670  0.2906 
K:  0.5704  0.4296  0.9296 
K:  0.8014  0.1986  0.6986 
Mg:  0.0847  0.9153  0.4153 
Mg:  0.3461  0.6539  0.1539 
S:  0.1275  0.0307  0.7316 
O:  0.1536  0.0053  0.5852 
O:  0.2583  0.0079  0.8060 
O:  0.0761  0.1733  0.7514 
O:  0.0270  0.9330  0.7906 
S:  0.7684  0.8725  0.5307 
O:  0.9148  0.8464  0.5053 
O:  0.6940  0.7417  0.5079 
O:  0.7486  0.9239  0.6733 
O:  0.7094  0.9730  0.4330 
S:  0.2316  0.3725  0.9693 
O:  0.0852  0.3464  0.9947 
O:  0.3060  0.2417  0.9921 
O:  0.2514  0.4239  0.8267 
O:  0.2906  0.4730  0.0670 
S:  0.7316  0.1275  0.0307 
O:  0.5852  0.1536  0.0053 
O:  0.8060  0.2583  0.0079 
O:  0.7514  0.0761  0.1733 
O:  0.7906  0.0270  0.9330 
S:  0.4693  0.2684  0.6275 
O:  0.4947  0.4148  0.6536 
O:  0.4921  0.1940  0.7583 
O:  0.3267  0.2486  0.5761 
O:  0.5670  0.2094  0.5270 
S:  0.5307  0.7684  0.8725 
O:  0.5053  0.9148  0.8464 
O:  0.5079  0.6940  0.7417 
O:  0.6733  0.7486  0.9239 
O:  0.4330  0.7094  0.9730 
S:  0.9693  0.2316  0.3725 
O:  0.9947  0.0852  0.3464 
O:  0.9921  0.3060  0.2417 
O:  0.8267  0.2514  0.4239 
O:  0.0670  0.2906  0.4730 
S:  0.0307  0.7316  0.1275 
O:  0.0053  0.5852  0.1536 
O:  0.0079  0.8060  0.2583 
O:  0.1733  0.7514  0.0761 
O:  0.9330  0.7906  0.0270 
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): 

K: 1.1277 -0.0109 -0.0139 
-0.0139 1.1277 -0.0109 
-0.0109 -0.0139 1.1277 
Eig. Value: 1.1401 1.1030 1.1401 
K: 1.1249 -0.0093 0.0189 
0.0189 1.1249 -0.0093 
-0.0093 0.0189 1.1249 
Eig. Value: 1.1346 1.1201 1.1201 
Mg: 2.2876 0.0079 0.2124 
0.2124 2.2876 0.0079 
0.0079 0.2124 2.2876 
Eig. Value: 2.5079 2.1774 2.1774 
Mg: 2.2786 0.0966 0.0073 
0.0073 2.2786 0.0966 
0.0966 0.0073 2.2786 
Eig. Value: 2.3825 2.2266 2.2266 
S: 3.4732 -0.3690 0.0003 
-0.1959 3.4327 0.0457 
-0.0135 -0.1018 3.4117 
Eig. Value: 3.7368 3.1672 3.4136 
O: -1.0009 0.0394 -0.0642 
-0.0215 -1.0555 -0.3504 
-0.1016 -0.3447 -2.2139 
Eig. Value: -1.0136 -0.9420 -2.3147 
O: -1.9579 -0.0472 0.5792 
-0.0390 -1.0352 -0.0019 
0.6192 0.0567 -1.2902 
Eig. Value: -2.3120 -1.0332 -0.9380 
O: -1.0805 -0.2057 -0.0136 
-0.2297 -2.1270 -0.0368 
-0.0193 -0.0444 -0.9948 
Eig. Value: -1.0385 -2.1721 -0.9918 
O: -1.7235 0.7107 -0.4051 
0.6713 -1.4994 0.3539 
-0.3722 0.3367 -1.1574 
Eig. Value: -2.5111 -0.9092 -0.9601 
S: 3.4117 -0.0135 -0.1018 
0.0003 3.4732 -0.3690 
0.0457 -0.1959 3.4327 
Eig. Value: 3.4136 3.7368 3.1672 
O: -2.2139 -0.1016 -0.3447 
-0.0642 -1.0009 0.0394 
-0.3504 -0.0215 -1.0555 
Eig. Value: -2.3147 -1.0136 -0.9420 
O: -1.2902 0.6192 0.0567 
0.5792 -1.9579 -0.0472 
-0.0019 -0.0390 -1.0352 
Eig. Value: -0.9380 -2.3120 -1.0332 
O: -0.9948 -0.0193 -0.0444 
-0.0136 -1.0805 -0.2057 
-0.0368 -0.2297 -2.1270 
Eig. Value: -0.9918 -1.0385 -2.1721 
O: -1.1574 -0.3722 0.3367 
-0.4051 -1.7235 0.7107 
0.3539 0.6713 -1.4994 
Eig. Value: -0.9601 -2.5111 -0.9092 
K: 1.1277 -0.0109 0.0139 
-0.0139 1.1277 0.0109 
0.0109 0.0139 1.1277 
Eig. Value: 1.1401 1.1030 1.1401 
K: 1.1249 -0.0093 -0.0189 
0.0189 1.1249 0.0093 
0.0093 -0.0189 1.1249 
Eig. Value: 1.1346 1.1201 1.1201 
Mg: 2.2876 0.0079 -0.2124 
0.2124 2.2876 -0.0079 
-0.0079 -0.2124 2.2876 
Eig. Value: 2.5079 2.1774 2.1774 
Mg: 2.2786 0.0966 -0.0073 
0.0073 2.2786 -0.0966 
-0.0966 -0.0073 2.2786 
Eig. Value: 2.3825 2.2266 2.2266 
S: 3.4732 -0.3690 -0.0003 
-0.1959 3.4327 -0.0457 
0.0135 0.1018 3.4117 
Eig. Value: 3.7368 3.1672 3.4136 
O: -1.0009 0.0394 0.0642 
-0.0215 -1.0555 0.3504 
0.1016 0.3447 -2.2139 
Eig. Value: -1.0136 -0.9420 -2.3147 
O: -1.9579 -0.0472 -0.5792 
-0.0390 -1.0352 0.0019 
-0.6192 -0.0567 -1.2902 
Eig. Value: -2.3120 -1.0332 -0.9380 
O: -1.0805 -0.2057 0.0136 
-0.2297 -2.1270 0.0368 
0.0193 0.0444 -0.9948 
Eig. Value: -1.0385 -2.1721 -0.9918 
O: -1.7235 0.7107 0.4051 
0.6713 -1.4994 -0.3539 
0.3722 -0.3367 -1.1574 
Eig. Value: -2.5111 -0.9092 -0.9601 
K: 1.1277 0.0109 -0.0139 
0.0139 1.1277 0.0109 
-0.0109 0.0139 1.1277 
Eig. Value: 1.1401 1.1030 1.1401 
K: 1.1249 0.0093 0.0189 
-0.0189 1.1249 0.0093 
-0.0093 -0.0189 1.1249 
Eig. Value: 1.1346 1.1201 1.1201 
Mg: 2.2876 -0.0079 0.2124 
-0.2124 2.2876 -0.0079 
0.0079 -0.2124 2.2876 
Eig. Value: 2.5079 2.1774 2.1774 
Mg: 2.2786 -0.0966 0.0073 
-0.0073 2.2786 -0.0966 
0.0966 -0.0073 2.2786 
Eig. Value: 2.3825 2.2266 2.2266 
S: 3.4732 0.3690 0.0003 
0.1959 3.4327 -0.0457 
-0.0135 0.1018 3.4117 
Eig. Value: 3.7368 3.1672 3.4136 
O: -1.0009 -0.0394 -0.0642 
0.0215 -1.0555 0.3504 
-0.1016 0.3447 -2.2139 
Eig. Value: -1.0136 -0.9420 -2.3147 
O: -1.9579 0.0472 0.5792 
0.0390 -1.0352 0.0019 
0.6192 -0.0567 -1.2902 
Eig. Value: -2.3120 -1.0332 -0.9380 
O: -1.0805 0.2057 -0.0136 
0.2297 -2.1270 0.0368 
-0.0193 0.0444 -0.9948 
Eig. Value: -1.0385 -2.1721 -0.9918 
O: -1.7235 -0.7107 -0.4051 
-0.6713 -1.4994 -0.3539 
-0.3722 -0.3367 -1.1574 
Eig. Value: -2.5111 -0.9092 -0.9601 
K: 1.1277 0.0109 0.0139 
0.0139 1.1277 -0.0109 
0.0109 -0.0139 1.1277 
Eig. Value: 1.1401 1.1030 1.1401 
K: 1.1249 0.0093 -0.0189 
-0.0189 1.1249 -0.0093 
0.0093 0.0189 1.1249 
Eig. Value: 1.1346 1.1201 1.1201 
Mg: 2.2876 -0.0079 -0.2124 
-0.2124 2.2876 0.0079 
-0.0079 0.2124 2.2876 
Eig. Value: 2.5079 2.1774 2.1774 
Mg: 2.2786 -0.0966 -0.0073 
-0.0073 2.2786 0.0966 
-0.0966 0.0073 2.2786 
Eig. Value: 2.3825 2.2266 2.2266 
S: 3.4732 0.3690 -0.0003 
0.1959 3.4327 0.0457 
0.0135 -0.1018 3.4117 
Eig. Value: 3.7368 3.1672 3.4136 
O: -1.0009 -0.0394 0.0642 
0.0215 -1.0555 -0.3504 
0.1016 -0.3447 -2.2139 
Eig. Value: -1.0136 -0.9420 -2.3147 
O: -1.9579 0.0472 -0.5792 
0.0390 -1.0352 -0.0019 
-0.6192 0.0567 -1.2902 
Eig. Value: -2.3120 -1.0332 -0.9380 
O: -1.0805 0.2057 0.0136 
0.2297 -2.1270 -0.0368 
0.0193 -0.0444 -0.9948 
Eig. Value: -1.0385 -2.1721 -0.9918 
O: -1.7235 -0.7107 0.4051 
-0.6713 -1.4994 0.3539 
0.3722 0.3367 -1.1574 
Eig. Value: -2.5111 -0.9092 -0.9601 
S: 3.4117 0.0135 0.1018 
-0.0003 3.4732 -0.3690 
-0.0457 -0.1959 3.4327 
Eig. Value: 3.4136 3.7368 3.1672 
O: -2.2139 0.1016 0.3447 
0.0642 -1.0009 0.0394 
0.3504 -0.0215 -1.0555 
Eig. Value: -2.3147 -1.0136 -0.9420 
O: -1.2902 -0.6192 -0.0567 
-0.5792 -1.9579 -0.0472 
0.0019 -0.0390 -1.0352 
Eig. Value: -0.9380 -2.3120 -1.0332 
O: -0.9948 0.0193 0.0444 
0.0136 -1.0805 -0.2057 
0.0368 -0.2297 -2.1270 
Eig. Value: -0.9918 -1.0385 -2.1721 
O: -1.1574 0.3722 -0.3367 
0.4051 -1.7235 0.7107 
-0.3539 0.6713 -1.4994 
Eig. Value: -0.9601 -2.5111 -0.9092 
S: 3.4117 -0.0135 0.1018 
0.0003 3.4732 0.3690 
-0.0457 0.1959 3.4327 
Eig. Value: 3.4136 3.7368 3.1672 
O: -2.2139 -0.1016 0.3447 
-0.0642 -1.0009 -0.0394 
0.3504 0.0215 -1.0555 
Eig. Value: -2.3147 -1.0136 -0.9420 
O: -1.2902 0.6192 -0.0567 
0.5792 -1.9579 0.0472 
0.0019 0.0390 -1.0352 
Eig. Value: -0.9380 -2.3120 -1.0332 
O: -0.9948 -0.0193 0.0444 
-0.0136 -1.0805 0.2057 
0.0368 0.2297 -2.1270 
Eig. Value: -0.9918 -1.0385 -2.1721 
O: -1.1574 -0.3722 -0.3367 
-0.4051 -1.7235 -0.7107 
-0.3539 -0.6713 -1.4994 
Eig. Value: -0.9601 -2.5111 -0.9092 
S: 3.4117 0.0135 -0.1018 
-0.0003 3.4732 0.3690 
0.0457 0.1959 3.4327 
Eig. Value: 3.4136 3.7368 3.1672 
O: -2.2139 0.1016 -0.3447 
0.0642 -1.0009 -0.0394 
-0.3504 0.0215 -1.0555 
Eig. Value: -2.3147 -1.0136 -0.9420 
O: -1.2902 -0.6192 0.0567 
-0.5792 -1.9579 0.0472 
-0.0019 0.0390 -1.0352 
Eig. Value: -0.9380 -2.3120 -1.0332 
O: -0.9948 0.0193 -0.0444 
0.0136 -1.0805 0.2057 
-0.0368 0.2297 -2.1270 
Eig. Value: -0.9918 -1.0385 -2.1721 
O: -1.1574 0.3722 0.3367 
0.4051 -1.7235 -0.7107 
0.3539 -0.6713 -1.4994 
Eig. Value: -0.9601 -2.5111 -0.9092 
S: 3.4327 0.0457 -0.1959 
-0.1018 3.4117 -0.0135 
-0.3690 0.0003 3.4732 
Eig. Value: 3.1672 3.4136 3.7368 
O: -1.0555 -0.3504 -0.0215 
-0.3447 -2.2139 -0.1016 
0.0394 -0.0642 -1.0009 
Eig. Value: -0.9420 -2.3147 -1.0136 
O: -1.0352 -0.0019 -0.0390 
0.0567 -1.2902 0.6192 
-0.0472 0.5792 -1.9579 
Eig. Value: -1.0332 -0.9380 -2.3120 
O: -2.1270 -0.0368 -0.2297 
-0.0444 -0.9948 -0.0193 
-0.2057 -0.0136 -1.0805 
Eig. Value: -2.1721 -0.9918 -1.0385 
O: -1.4994 0.3539 0.6713 
0.3367 -1.1574 -0.3722 
0.7107 -0.4051 -1.7235 
Eig. Value: -0.9092 -0.9601 -2.5111 
S: 3.4327 -0.0457 -0.1959 
0.1018 3.4117 0.0135 
-0.3690 -0.0003 3.4732 
Eig. Value: 3.1672 3.4136 3.7368 
O: -1.0555 0.3504 -0.0215 
0.3447 -2.2139 0.1016 
0.0394 0.0642 -1.0009 
Eig. Value: -0.9420 -2.3147 -1.0136 
O: -1.0352 0.0019 -0.0390 
-0.0567 -1.2902 -0.6192 
-0.0472 -0.5792 -1.9579 
Eig. Value: -1.0332 -0.9380 -2.3120 
O: -2.1270 0.0368 -0.2297 
0.0444 -0.9948 0.0193 
-0.2057 0.0136 -1.0805 
Eig. Value: -2.1721 -0.9918 -1.0385 
O: -1.4994 -0.3539 0.6713 
-0.3367 -1.1574 0.3722 
0.7107 0.4051 -1.7235 
Eig. Value: -0.9092 -0.9601 -2.5111 
S: 3.4327 -0.0457 0.1959 
0.1018 3.4117 -0.0135 
0.3690 0.0003 3.4732 
Eig. Value: 3.1672 3.4136 3.7368 
O: -1.0555 0.3504 0.0215 
0.3447 -2.2139 -0.1016 
-0.0394 -0.0642 -1.0009 
Eig. Value: -0.9420 -2.3147 -1.0136 
O: -1.0352 0.0019 0.0390 
-0.0567 -1.2902 0.6192 
0.0472 0.5792 -1.9579 
Eig. Value: -1.0332 -0.9380 -2.3120 
O: -2.1270 0.0368 0.2297 
0.0444 -0.9948 -0.0193 
0.2057 -0.0136 -1.0805 
Eig. Value: -2.1721 -0.9918 -1.0385 
O: -1.4994 -0.3539 -0.6713 
-0.3367 -1.1574 -0.3722 
-0.7107 -0.4051 -1.7235 
Eig. Value: -0.9092 -0.9601 -2.5111 
S: 3.4327 0.0457 0.1959 
-0.1018 3.4117 0.0135 
0.3690 -0.0003 3.4732 
Eig. Value: 3.1672 3.4136 3.7368 
O: -1.0555 -0.3504 0.0215 
-0.3447 -2.2139 0.1016 
-0.0394 0.0642 -1.0009 
Eig. Value: -0.9420 -2.3147 -1.0136 
O: -1.0352 -0.0019 0.0390 
0.0567 -1.2902 -0.6192 
0.0472 -0.5792 -1.9579 
Eig. Value: -1.0332 -0.9380 -2.3120 
O: -2.1270 -0.0368 0.2297 
-0.0444 -0.9948 0.0193 
0.2057 0.0136 -1.0805 
Eig. Value: -2.1721 -0.9918 -1.0385 
O: -1.4994 0.3539 -0.6713 
0.3367 -1.1574 0.3722 
-0.7107 0.4051 -1.7235 
Eig. Value: -0.9092 -0.9601 -2.5111 
Atom type 

Dielectric tensors: 

 
Ɛ2.3688 0.0000 0.0000 
-0.0000 2.3688 -0.0000 
-0.0000 -0.0000 2.3688 
Eig. Value: 2.3688 2.3688 2.3688 
Refractive index (N): 1.5391 0.0000 0.0000 
-0.0000 1.5391 -0.0000 
-0.0000 -0.0000 1.5391 
Eig. Value: 1.5391 1.5391 1.5391 
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