Энергетический спектр электронов и элементарные процессы на поверхности ионных и ионно-ковалентных кристаллов с дефектами

• Автор: Васильева, Галина Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 126 с. : ил.

1 МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ
СХЕМЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ
1.1 Зонная теория
1.2 Модели с циклическими граничными условиями
1.3 Кластерные модели твердых тел
1.4 Подавление граничного эффекта
1.5 Расчетные схемы применительно к кластерным моделям твердых
тел (молекулярно-орбитальные подходы)
1.5.1 Ограниченный по спину метод Хартри-Фока-Рутана
1.5.2 Неограниченный по спину метод Хартри-Фока-Рутана
1.6 Вычислительные схемы с учетом корреляции электронов
1.6.1 Многочастичная теория возмущений Меллера-Плессета
1.6.2 Расчетная схема теории функционала плотности
1.7 Расчеты в валентном базисе
1.8 Полуэмпирические расчетные схемы
1.9 Об интерпретации энергетического спектра электронов по 29 данным МО ССП-расчетов
1.10 Реализация используемых вычислительных процедур
1.11 Выводы к главе
2 ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ, СПЕКТР ОДНОЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ И ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ НА ПОВЕРХНОСТИ ДИОКИДА КРЕМНИЯ
2.1 Структурные особенности поверхности диоксида кремния
2.2 Особенности строения гидроксйд-обедненных центров
поверхности диоксида кремния
2.2.1 Условия образования и модели гидроксид-обедненных центров

поверхности БЮг. Детали вычислительной процедуры
2.2.2 Строение гидроксидобедненных центров поверхности диоксида 35 кремния
2.3 Энегетический спектр электронов гидроксид-обедненных
участков поверхности 8Ю2
2.4 Выводы к главе
3 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР ЭЛЕКТРОНОВ В ИОННЫХ КРИСТАЛЛАХ С КУБИЧЕСКОЙ РЕШЕТКОЙ
3.1 Введение
3.2 Кристаллы оксидов и сульфидов непереходных металлов
3.2.1 Кристаллохимические данные и модели кубических кристаллов
3.2.2 Энергетическая схема для бездефектных кристаллов
3.2.3 Спектр одноэлектронных состояний кристаллов с дефектами
3.3 Кристаллы гидридов и галогенидов щелочных металлов
3.4 Выводы к главе
4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛОВ а-АЬ203 И НАНОЧАСТИЦ АЛЮМОГИДРОКСИДОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ИОНАМИ ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
4.1 Введение
4.2 Спектр одноэлектронных состояний поверхности а-оксида алюминия с дефектами замещения атомами Зё-элементов
4.3 Электронное строение и энергетический спектр электронов в наночастицах алюмогидроксидов, модифицированных ионами 36-элементов
4.4 Выводы к главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Приложение
Приложение
Литература

Развитие микро- и наноэлектроники требует поиска новых материалов с требуемыми характеристиками, которые, в свою очередь, обусловлены их электронным строением и энергетическим спектром электронов. Прогресс в области физических методов изучения твердых тел позволяет получить более глубокие представления об их структуре и физических свойствах. Тем не менее, многие особенности поведения электронов, а также процессов как внутри, так и на поверхности твердых тел, невозможно выяснить с необходимой детализацией, исходя только из результатов экспериментального исследования (ИК- и УФ-спектроскопия, дифракция медленных электронов, спектроскопия энергетических потерь, ЭПР- и ЯМР-исследования). Более того, эффективность экспериментальных подходов существенно зависит от успеха в интерпретации экспериментально полученных результатов. Это говорит о том, что необходимы также теоретические модели и соответствующие расчетные процедуры, основанные на квантовомеханических подходах.
Электрофизические характеристики кристаллических твердых тел определяются их геометрическим и электронно-энергетическим строением. Введение в твердофазную систему как внутриобъемных; так и поверхностных дефектов приводит к модифицированию энергетического, спектра электронов, а, следовательно, и к соответствующему изменению их электрофизических свойств. Ионные и ионно-ковалентные твердые тела с дефектами замещения к настоящему времени изучены не достаточно полно, поэтому именно данный тип кристаллических структур представляется интересным и важным для детального изучения.
Модельные подходы и квантовомеханические расчетные схемы во многих случаях могут обеспечить более полную информацию об электронном строении и энергетических характеристиках электронов, чем существующие экспериментальные методы, а также способы предсказать новые свойства твердых тел и сферы применения соответствующих объектов ис-

Окончание рисунка 2

-0.02-
-20 -15
Энергия, эВ

Энергия, эВ