Моделирование колебательных спектров кристаллов с вакансиями

• Автор: Корзов, Константин Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Глава 1. Основные формулы и алгоритмы моделирования динамики решётки и локальной атомной структуры дефектных кристаллов

1.1. Формулы и приближения в динамике решётки кристаллов

1.2. Динамические модели

1.2.1. Модель короткодействующего парного потенциала (КПП)

1.2.2. Модель оболочек

1.3. Рекурсивный метод

1.4. Моделирование локальной атомной структуры дефектной области

Заключение к главе

Глава 2. Моделирование динамики решетки кристаллов

инертных газов и металлов с моновакансиями

2 .1. Динамика решётки кристаллов инертных газов

2.1.1. Динамика решётки идеальных кристаллов Аг
2.1.2. Динамика решётки кристаллов Аг с вакансиями
2 .1.3. Динамика решётки идеальных кристаллов Кг
2.1.4. Динамика решётки кристаллов Кг с вакансиями
2.2. Динамика решётки кристаллов меди
2.2.1.Динамика решётки идеальных кристаллов Си
2 .2 .2 . Динамика решётки кристаллов Си с вакансиями
Выводы к главе

Глава 3. Моделирование динамики решётки ионно-ковалентных кристаллов с вакансиями
3.1. Моделирование динамики решетки кристалла К1
3.2. Моделирование динамики решетки кристаллов МдО
3.3. Моделирование динамики решетки кристаллов
ск-А120з
Выводы к главе
Глава 4. Моделирование динамики решетки кристаллов с т дивакансиями
4.1. Моделирование динамики решётки молекулярных кристаллов и металлов с дивакансиями
4.2. Моделирование динамики решётки кристаллов К1 с дивакансиями
Выводы к главе
Заключение
• Список литературы

Большинство исследований в области физики твёрдого тела посвящено изучению свойств реальных кристаллов, содержащих различные дефекты. Наличие дефектов определяет ряд важных свойств твёрдых тел. Например, проводимость полупроводников может целиком зависеть от ничтожных количеств примесей [1] . Люминесценция и окраска многих кристаллов также вызвана имеющимися в них дефектами. При наличии примесей и дефектов в твёрдых телах могут быть значительно ускорены процессы диффузии.
Одним из простейших точечных дефектов в кристаллах являются вакансии. Хорошо известно, что дефекты вакансион-ного типа играют важную роль в различных диффузионных процессах [2, 3].
Многие свойства (оптические, диффузионные и т.п.) кристаллов с вакансиями определяются особенностями колебательных спектров кристаллической решётки. Информацию о динамике решётки дефектных кристаллов можно получать как экспериментальным, так и расчётным путём. Однако зачастую численное моделирование является единственным источником информации о колебательных спектрах кристаллов при наличии в них различного рода дефектов.
Наличие в кристаллах дефектов может приводить к появлению щелевых, локальных и резонансных колебаний. В дальнейшем будем объединять их общим термином - локализованные колебания, т.к. щелевые и локальные колебания локализованы в реальном пространстве, а резонансные - в пространстве частот. Одним из наиболее перспективных методов определения плотности колебательных состояний и частот

лебаний зависят от атомной структуры и типа химической связи конкретного кристалла.
3.1. Моделирование динамики решетки кристалла К1.
Динамику решётки кристаллов К1 исследовали с использованием оболочечной модели. Параметры модели брали из работы [60] (набор 1). Данный набор параметров получен в рамках полуэмпирического подхода: взаимодействие анионанион вычислено на базе метода электронного газа, остальные параметры получены подгонкой по методу наименьших квадратов под экспериментальные значения постоянной решётки, модулей упругости, диэлектрических постоянных и др. Численные значения этих параметров представлены в табл.5.
Таблица
Параметры оболочечной модели для кристалла К1
Параметр Значение
А+ДеУ] 5842
Р+-(А) 0.3264
С+.(еУ А6) 285
А-(еУ) 5502
р_(А) 0.3066
СДеУ А6) 0
А+АеУ) 3796
р++(А) 0.2603
С++(еУ А6) 0
У+(|е|) -83
к+(ЪУ А'2) 86032
А,(1е|) 84
У.(|е|) -4
к_( еУ А'2) 39
г.(|е|) -5