Электронное строение и энергетический спектр поверхности диоксида кремния, модифицированного ионами 3d- и 4d- элементов

• Автор: Перминов, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 131 с. : ил.

1 Электронное строение и энергетические схемы различных модификаций диоксида кремня (обзор экспериментальных и расчетных данных)

1.1 Введение

1.2 Энергетические зоны диоксида кремния

1.3 Особенности строения алюмосиликатов

1.4 Структура силоксановых участков дегидроксидированной поверхности БЮг

1.5 Модифицирование поверхности 8Ю2 ионами бора, алюминия, титана и других элементов

Выводы к первой главе

2 Модельные подходы и расчетные схемы в теории электронного строения и энергетического спектра твердофазных структур (включая поверхность)

2.1 Зонные методы в теории кристаллических твердых тел

2.2 Циклические модели твердых тел

2.3 Кластерные модели

2.4 Кластерные модели с подавлением граничного эффекта
2.5 Кластеры с граничными псевдоатомами
2.6 Молекулярно-орбитальные вычислительные схемы, применимые к кластерным расчетам твердотельных структур
2.6.1 Ограниченный метод Хартри-Фока-Рутана
2.6.2 Неограниченный метод Хартри-Фока-Рутана
2.6.3 Выбор базисных атомных функций
2.6.4 Учет электронной корреляции
2.6.4а Введение
2.6.46 Многоконфигурационное приближение
2.6.4в Многочастичная теория возмущений

2.6.4г Методы функционала плотности
2.7 Неэмпирические расчеты в валентном базисе с учетом влияния внутренних (невалентных) электронов путем введения эффективного псевдопотенциала
2.8 Полуэмпирическая расчетная схема ММЭО
2.9 Структура энергетического спектра электронов объемной структуры диоксида кремния. Сравнительный анализ результатов расчета в рамках различных кластерных моделей и расчетных схем
2.10 Схема расчета колебательных частот многоатомной системы... 58 Выводы к второй главе
3 Особенности строения поверхности различных модификаций диоксида кремния
3.1 Строение поверхности ЯЮг в условиях неполного дегидроксидиро-вания
3.2 Структура поверхности диоксида кремния и ее электронноэнергетические характеристики в условиях жесткого дигидроксидирования
Выводы к третьей главе
4 Особенности электронного строения и энергетического спектра поверхности диоксида кремния, модифицированного ионами переходных металлов
4.1 Введение
4.2 Модель поверхности диоксида кремния, модифицированного ионами переходных элементов
4.3 Энергии ионизации электронов и электронного сродства поверхностных центров диоксида кремния, модифицированного ионами 36 - металлов
4.4 Электронно-энергетический спектр поверхности модифицированного диоксида кремния

4.4.1 МЫБО-расчет энергетического спектра одноэлектронных состояний поверхностных центров, содержащих ионы
Зс1-металлов
4.4.2 Энергетический спектр валентных электронов поверхности диоксида кремния, модифицированного элементами Зс! - и 4с1 - ряда. Неэмпирический расчет в рамках модели квазимолекулярного кластера
4.4.3 Расчет энергетического спектра электронов поверхности 8Юг, модифицированной ионами 3(1 - элементов (неэмпирический неограниченный метод Хартри-Фока-Рутана в базисе 6 - 3 Ш*)
4.4.4 Электронно-энергетические характеристики поверхностных центров диоксида кремния, легированного ионами Зс! - элементов. Сравнительный анализ результатов, полученных в рамках различных моделей и базисов неэмпирических расчетных схем
Выводы к четвертой главе
5 Электронно-энергетические характеристики Ме п+(3<1) - модифицированной поверхности диоксида кремния, покрытой адсорбционным слоем молекул аммиака
5.1 Особенности спектра одноэлектронных состояний, обусловленного Меп+(3с1) - центрами модифицированной поверхности Б Юг, обработанной аммиаком
5.2 Особенности взаимодействия молекул аммиака с поверхностью
БЮг, модифицированного ионами 3(1 - элементов
Выводы к пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

где Е - обменная энергия, вычисленная на точных КШ-волновых функциях, Ехсл - подходящий ОвА-функционал, а - подгоночный параметр.
Использование различных форм СИА и гибридных приближений вместо ЬИА приводит к уменьшению ошибок » в Зт-5 раз при расчете энергий ато-мизации малых молекул. Достигаемое таким путем повышение точности сочетается с простотой вычислений и возможностью описания систем, содержащих достаточно большое количество атомов.
2.7 Неэмпирические расчеты в валентном базисе с учетом влияния внутренних (невалентных) электронов путем введения эффективного псевдопотенциала
Применение неэмпирических расчетных схем к многоатомным систему большого размера сопряжено с преодолением катастрофически возрастающих вычислительных трудностей. Ситуация существенно облегчается с переходом к приближенным неэмпирическим схемам, в которых вводится эффективный остовный потенциал (ЭОП) (часто называют псевдопотенциалом), позволяющий в качестве динамической подсистемы рассматривать только валентные электроны. Это удается сделать, поскольку остовные электроны химически инертны в отличие от «подвижных» валентных электронов. Кроме того, для систем, содержащих атомы из нижней половины Периодической системы за счет адекватного выбора ЭОП можно легко и просто учес :), релятивистские эффекты, за которые в основном ответственны остовные электроны.
В рамках данного подхода для системы из А^-валентных и А)-остовных электронов (полное число электронов Л^/Уу+ЛУ, полный гамильтониан представляется в виде: