Термодинамические и электронные свойства оксидов и металлов из первых принципов : Объем, поверхность, наноструктуры

• Автор: Скородумова, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ И МЕТАЛЛОВ ИЗ ПЕРВЫХ ПРИНЦИПОВ: ОБЪЕМ, ПОВЕРХНОСТЬ, НАНОСТРУКТУРЫ

Н. В. Скороду мова

Москва, 2

Оглавление
1 ВВЕДЕНИЕ

1.1 Основы первопринципного моделирования материалов

1.2 Анализ основных приближений

2 ПЕРВОПРИНЦИПНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ТЕЛ В РАМКАХ ТЕОРИИ ФУНКЦИОНАЛА ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ.

2.1 Теория функционала плотности

2.2 Формализм волновых функций

2.3 Метод линейных МТ-орбиталей в приближении атомной сферы
2.4 ЛМТО в методике полного потенциала
2.5 Формализм функции Грина
2.6 Метод псевдопотенциала
2.7 Метод PAW потенциала
3 ОБЪЕМНЫЕ И ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ОКСИ-
ДОВ РЕДКО-ЗЕМЕЛЬНЫХ И ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ
3.1 Физические свойства и структура оксида церия
3.2 Электронные и термодинамические свойства Се02 и Се20з из "первых принципов"
3.3 Структурный переход Се02 - Се203 и электронная локализация
3.4 Поверхностые свойства стехиометрического Се
3.5 Объемные и поверхностные свойства оксидов щелочно-земельных металлов из "первых принципов"

4 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ФУНКЦИИ ГРИНА
4.1 Описание двумерных систем в рамках метода ЛМТО - функции Грина
4.2 Свойства монослоя № на поверхностях (100), (110), (111) Си .
4.3 Методика расчета электронной структуры поверхностей неупорядоченных сплавов
4.4 Обменное взаимодействие в слоистых системах Ре/Мо1_1Ле1/Ре.
5 ПЕРВОПРИНЦИПНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОДИНА-
МИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ НАНОСТРУКТУР
5.1 Влияние примесей легких элементов на свойства моноатомных
золотых цепочек
6 ВЫВОДЫ
7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

преобразование Фурье вида
где А = ii + щ + 1. Здесь мы опускаем нижний индекс г для А и s. Эти коэффициенты сходятся как 1 /дп+А, где варьирование п может использоваться для оптимизации сходимости. Аналогичный подход был использован в [63] для решения уравнения Пуассона, где был предложен критерий, который для
узел Зе+п+1- Этот критерий оказывается весьма полезным, если также принять во внимание анизотропию обратного пространства. Это можно сделать используя минимальный вектор обратной решетки на поверхности, образуемой максимальными векторами обратной решетки, вместо простого использования дтах. Отметим, что этот критерий используется для N = £* + щ + 1. Если одно и то же значение А используется для всех базисных функций, то Фурье-компоненты базиса упрощаются, и количество хранимой информации в расчетах также сокращается. Также возможно использовать один радиус в, меньший или равный минимальному МТ-радиусу. В случае, если размеры атомов сильно отличаются, желательно выбирать разные радиусы, но в любом случае, даже для многоатомных систем, используется очень небольшое количество радиусов. Отметим также, что выписанная потенциальная матрица может быть легко переведена в систему локальных координат в конце расчетов. Как следует из (2.54), Фурье-компоненты есть произведение фаз е~'(к+д) т^ КОЛИЧество которых растет с ростом числа атомов (А) как А2 (размер сетки обратной решетки растет линейно с числом атомов), и функции векторов решетки, а также нескольких параметров, которые также скалиру-ются линейно по числу атомов. Потенциал межеферной области получается аналогичным образом из приближенного потенциала, который равен истинному в межеферной области и дает быстро сходящиеся коэффициенты Фурье:
(2.54) приводит к выбору п так, чтобы |к + дтахз было больше, чем первый
(2.55)
(2.56)
Vif) = Y,V(S)Ds(r)

Ds = ХУ»'1'
(2.57)