Локальная атомная и электронная структура некоторых разбавленных магнитных полупроводников на основе оксидов

• Автор: Положенцев, Олег Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Методика экспериментальных и теоретических исследований

1.1. Методика проведения экспериментальных исследований

1.2. Методика теоретических исследований

1.2.1. Метод полного многократного рассеяния.

Описание программного комплекса FEFF

1.2.2. Метод конечных разностей.

Описание программного комплекса FDMNES2

1.2.3. Метод зонной теории в модели полного потенциала.

Описание программного комплекса WIEN2K

1.2.4. Квантово-химический метод.
Описание программного комплекса BAND
1.2.5. Метод многомерной интерполяции спектров XANES.
Описание программного комплекса Fitlt
Глава 2. Исследование локальной атомной, электронной и магнитных структур разбавленных магнитных полупроводников ZnO:Mn
2.1. Описание объектов исследования
2.2. Синтез исследуемых образцов
2.3. Получение спектров рентгеновского поглощения К-края цинка и марганца в разбавленных магнитных полупроводниках системы ZnO:Mn
2.4. Отладка методики теоретического анализа XANES спектров на примере ZnO
2.5. Исследование локальной атомной структуры наноструктур на основе ZnOrMn
2.6. Исследование электронной и магнитной структуры ZnO:Mn
Глава 3. Исследование локальной атомной и электронных структур мультиферроиков PbFeo.5jBo.5O3 (fi=Nb, Sb, Та) и Ba.tPbi.^Feo.sNbo.sOj (х=0.1, 0.2, 0.3,1.0)
3.1. Описание объектов исследования
3.2. Синтез исследуемых образцов
3.3. Получение спектров рентгеновского поглощения А"-края железа перовскитов РЬРео 5^о5О3 (£=N6, БЬ, Та) и ВахРЬ|.хРсо зЫЬо 5О3 (х=0.1, 0.2, 0.3,

3.4. Отладка методики теоретического анализа ХАЫЕЗ тройных ОСП
3.5. Исследование локальной атомной структуры тройных ОСП состава PbFe0.5-80.5O3 (В = N0, БЬ, Та)
3.6 Исследование локальной атомной структуры перовскитов BtbPbiJFe0.sNb0.sO3 (х = 0.1, 0.2, 0.3, 1.0)
3.7 Электронная структура ОСП состава PbFe0.550.5O3 (В = NЪ, вЬ, Та) и BaJPb1.jFeo.5Nbo.5O3 (х = 0.1, 0.2, 0.3,1.0)
Основные результаты и выводы
Список рисунков
Список таблиц
Список публикаций
Список цитированной литературы
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
XAFS - X-Ray Absorption Fine Structure - тонкая структура рентгеновского поглощения
XANES - X-ray Absorption Near Edge Structure -ближняя тонкая структура рентгеновского поглощения
EXAFS — Extended X-ray Absorption Fine Structure —дальняя тонкая структура рентгеновского поглощения
DMS - Dilute Magnetic Semiconductor — разбавленный магнитный полупроводник
DFT - Density Functional Theory - Теория функционала плотности
DOS - Density of States - плотность электронных состояний
TDOS — Total Density of States — полная плотность электронных состояний
SEM - Scanning Electron Microscope — Растровый электронный микроскоп
LDA - Local Density Approximation - приближение локальной плотности
GGA - General Gradient Approximation - обобщенное градиентное приближение
ФМКТ - ферромагнетизм при комнатной температуре
РМП - разбавленный магнитный полупроводник
ПМ - переходной метал
ИЛН - импульсное лазерное напыление
ОСП - окислы со структурой типа перовскита

корреляционной энергии однородного электронного газа существуют несколько параметризаций, и все они дают примерно одинаковые значения полной энергии. Эти параметризации используют интерполяционные формулы, связывающие точное значение обменно-корреляционной энергии очень плотного электронного газа с расчётными значениями для разреженного электронного газа.
Существуют градиентные поправки [21] к LDA приближению (GGA — general gradient approximation), учитывающие неоднородность электронного газа в веществе. Однако хорошо работают только те из них, в которых учитывается правило сумм для обменно-корреляционной дырки (LDA приближение всегда учитывает это правило сумм).
Теория функционала плотности является универсальным подходом к решению квантовой задачи многих тел, в которой системе взаимодействующих электронов однозначно соответствует эффективная система без взаимодействий, имеющая ту же суммарную плотность. Электронная плотность р основного состояния (в атомах, молекулах и твердых телах) однозначно определяет полную энергию Е, т.е. Е[р] является функционалом плотности. Таким образом, не обязательно знать многочастичную волновую функцию. Невзаимодействующие частицы этой вспомогательной системы движутся в эффективном локальном одночастичном потенциале, состоящем из классического среднего поля (Хартри) и обменно-корреляционной (квантовой) части VXc, которая, в принципе, точно учитывает все корреляционные эффекты. В соответствии с вариационным принципом необходимо решить систему эффективных одночастичных уравнений Шредингера, называемых уравнениями Кона-Шэма (КШ). В атомных единицах Ридберга они имеют вид:
[-V2 + Кя(д + Ус+ Г„МР]]Ф,(Р = Ч,Ф,(Г) (17)
Формула (17) справедлива для одного атома, однако обобщение для случая молекулы или твердого тела очевидно. Четыре слагаемых