Локализация электронных состояний и электромагнитных волн в наноразмерных и микроструктурированных системах с дефектами

• Автор: Тимошенко, Юрий Константинович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 224 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Краткий обзор методов расчета электронной структуры и

некоторых спектральных характеристик кристаллов и наносистем с дефектами

1.1 Зонная структура кристаллов в рамках интерполяционной схемы Слэтера - Костера

1.2 Самосогласованный по эффективным зарядам и дипольным моментам ионов метод расчета пространственной и электронной структуры полярных наносистем
1.2.1 Потенциалы межионного взаимодействия и методы расчета равновесной геометрии наносистемы в рамках модели точечных поляризующихся ионов

1.2.2 Формализм расчета электронных состояний для несимметризованного базиса

1.2.3 Формализм расчета электронных состояний для сим-метризованного базиса

1.2.4 Схема расчета локальных парциальных плотностей электронных состояний с учетом симметрии нанокристалла
1.3 Методы расчета одноэлектронных энергий с использованием
треугольной факторизации матрицы
1.4 Метод рекурсий
1.5 О возможности исследования локальных и псевдолокальных
электронных состояний точечных дефектов алмазоподобных полупроводниковых кристаллов в рамках модели кластерной решетки Бете

1.6 Методика расчета вероятностей квантовых переходов и спектров поглощения наносистем в приближении сильной связи
2 Электронная структура некоторых двумерных и одномерных наносистем галогенидов серебра '
2.1 Расчет параметров Слэтера-Костера и зонной структуры галогенидов серебра
2.2 Модель кристаллической пленки
2.3 Зонная структура кристаллических пленок AgF и AgCl
2.4 Зонная структура квантовой нити AgCl
3 Локализованные электронные состояния в наносистемах хлоридов калия и серебра с краевыми дислокациями
3.1 О влиянии учета релаксации и поляризации на одноэлектронный энергетический спектр полярных нанокристаллов
3.2 Электронная структура нанокристалла и квантовой нити KCl с краевой дислокацией
3.2.1 Полуэмпирический расчет
3.2.2 Неэмпирический расчет
3.3 Электронная структура нанокристалла и квантовой нити AgCl с краевой дислокацией
4 Электронная структура и вероятности дипольных квантовых переходов в нанокристаллах полярных соединений с нейтральными и заряженными поверхностными дефектами
4.1 Локализованные состояния нанокристаллов KCl с атомношероховатой поверхностью
4.2 Локализованные состояния нанокристаллов AgCl с адсорбированным ионом Ад+ на атомно - шероховатой поверхности
4.3 Электронная структура йодного центра на атомно - шероховатой поверхности нанокристалла AgCl
4.4 Электронные состояния йодного центра в квантовой нити хлорида серебра с краевой дислокацией

4.5 Вероятности квантовых переходов и спектры поглощения нанокристаллов AgCl и AgCl : I с адсорбированным ионом Ад+
5 Локализованные электронные состояния в некоторых наносистемах на основе кремния с дефектами
5.1 Квантовохимический расчет электронной структуры дислокации Ломера в кремнии
5.2 Квантовохимический расчет электронной структуры кластеров нитрида кремния
6 Собственные колебательные моды электромагнитного поля, спектры пропускания и компьютерное моделирование локализации света в одномерных фотонных микрострукту-рированных системах на основе кремния с дефектами
6.1 Частотный спектр собственных колебательных мод электромагнитного поля в одномерных идеальных и дефектных ФК Si/a — SiOz
6.2 Расчеты спектров пропускания одномерных фотоннокристаллических структур методом матриц переноса
6.2.1 Спектры пропускания дефектных фотонно - кристаллических структур Sija — SiOi в приближении постоянства диэлектрических проницаемостей
6.2.2 О влиянии учета частотной зависимости диэлектрических проницаемостей на спектры пропускания фотонно - кристаллических структур Si/a — SiÖ2 с дефектами
6.2.3 О численной стабильности метода матриц переноса .
6.3 Компьютерное моделирование локализации света в дефектных фотонно-кристаллических структурах Si/a — SiC>2
Заключение
Литература

где {11Щ11}, 1=0, 1, 2, система ортонормированных векторов, подлежащих определению. Из (1.45) следует, что
^ = 1Ы1Т \н\ 1Ы1;
ь?+і =
1/11;
= (||Я||-щ||/||)||щ|| — Ьі
Il'Wi+iII = II/ll/^t+i) і = 1)2,3,...,
(1.46)
причем
«о = |М|Т||#|| НкоН ;
ЬІ = ІМГМІ = 1;
Ь? = [(1|Я||-ао||/||)||г/о||]Т[(||Я||-а0|И|) щ = (||Я|| — а0 \І\) ||«о||/£>і.
Вектор ЦиОЦ называется стартовым вектором и имеет вид
(1.47)

М| = 11а (1-48)

Коэффициенты {а*, 6г} называются рекурсиоиными коэффициентами. Суть метода рекурсий заключается в унитарном преобразовании исходного базиса АО, приводящем матрицу гамильтониана к трехдиагональному виду, для которого диагональный элемент матрицы функций Грина есть цепная дробь (1.44). Если матрица гамильтониана имеет порядок N в базисе из N АО {т’г}) 1=0, 1, - • •, N-1, то Ьм — 0 и цепная дробь обрывается. Для конечных систем метод рекурсий становится эквивалентным алгоритму Ланцоша, приводящему действительную симметричную матрицу к трехдиагональному виду [45,141].