Исследование электронной структуры и химической связи соединений серебра

• Автор: Фёдоров, Дмитрий Георгиевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ

1Л Краткий обзор современных методов расчета электронной структуры кристаллов

1.2 Основные положения теории функционала локальной электронной плотности.

1.3 Метод псевдопотенциала в базисе локализованных функций.

1.4 Вычислительная процедура метода псевдопотенциала в базисе локализованных функций

1.5 i приближение

1.6 Метод расчета интегральных характеристик зонного спектра

1.7 Метод подрешеток и химическая связь в кристаллах

Глава 2. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ СМЕШАННЫХ КРИСТАЛЛОВ ГАЛОГЕНИДОВ СЕРЕБРА

2.1 Структура и электронное строение галогенидов серебра.
2.2 Зонная структура , и i.ЗО
2.3 Зонная структура смешанных кристаллов.
2.4 Оптические свойства
2.5 Особенности образования химической связи в галогенидах серебра и
в смешанных кристаллах.
2.6 Модель гетеропереходов в смешанных галогенидах серебра.
Глава 3. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ ОКСИДА И СУЛЬФИДА СЕРЕРА
3.1 Кристаллическое и электронное строение оксида и сульфида серебра.
3.2 Зонная структура и химическая связь в оксиде серебра
3.3 Зонная структура и химическая связь в сульфиде серебра
Глава 4. ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АЗИДА СЕРЕБРА
4.1 Кристаллическая структура и электронное строение азида серебра
4.2 Методика моделирования деформаций в з
4.3 Влияние давления на зонную структуру азида серебра
4.4 Влияние деформации на распределение электронной плотности и химическую связь з
4.5 Влияния деформаций на механизмы взрывного разложения азида серебра
Глава 5. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ ОКСИАНИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЕБРА
5.1 Кристаллическое строение оксианионных соединений серебра
5.2 Зонная структура, природа состояний и химическая связь в АйгСОз
5.3 Зонная структура, плотность состояний и химическая связь в нитрате серебра
5.4 Зонная структура, плотность состояний и химическая связь в нитрите серебра
5.5 Зонная структура, плотность состояний и химическая связь в хлорите серебра
5.6 Зонная структура, плотность состояний и химическая связь в перхлорате серебра
5.7 Общие закономерности электронного строения соединений серебра
Основные результаты и выводы.
Литература


Общую и наиболее эффективную теоретическую основу методов, применяемых при исследовании электронного строения кристаллов, составляет теория функционала плотности в сочетании с методом псевдопотенциала. Использование базисов локализованных функций, полноэлектронных или псевдоатомных, помимо решения традиционной для базиса плоских волн проблемы медленной сходимости, позволяет объединить достоинства квантовохимического и зонного подходов. В то же время, в случае сложных систем, включающих элементы с 4локализованными оболочками, оказывающими сильное влияние на электронный спектр и участвующими в образовании химической связи, остается ряд проблем, которые определяют актуальность задачи оптимизации вычислительных методов в данном случае на основе реализации и дальнейшего использования i приближения вместе с построением специализированных базисных наборов. Целью настоящей работы является систематическое изучение электронного строения галогенидов, оксида, сульфида, азида и ряда оксианионных соединений серебра, установление общих закономерностей и их проявлений в физикохимических свойствах. Перекрывание электронных облаков атомов приводит к образованию цепочечной структуры, химическая связь между катионом и анионом носит преимущественно ионный характер, внутри сложного аниона ковалентный. Зависимость характеристик зонной структуры от параметров смешивания х твердых растворов . АВГ. Х1Х имеет нелинейный характер, что обуславливает ряд особенностей оптических спектров и электроннодырочного переноса. Одноосное сжатие решетки азида серебра приводит к перераспределению электронной плотности и способствует росту вероятности инициирования реакции разложения. Внутриатомная гибридизация атомов серебра в является причиной появления заметного разностного заряда в центре пустого тетраэдра 4, и это указывает на возможность образования прямой связи . Научная значимость работы состоит в том, что получены новые результаты по электронному строению ряда серебросодержащих кристаллов и на этой основе сформулированы общие выводы о закономерностях энергетического и пространственного распределения состояний серебра. Практическая значимость работы состоит в том, что предложены модели электронного строения и физикохимических свойств твердых растворов галогенидов серебра, позволяющие прогнозировать поведение реальных систем, а также модель поведения з при внешних механических воздействиях. Полученные результаты находятся в хорошем качественном и количественном согласии с имеющимися экспериментальными и теоретическими данными. Сформулированные выводы являются взаимно согласованными и не содержат внутренних противоречий. Личный вклад автора состоит в технической разработке и тестировании методики реализации i приближения, а также дальнейшем и непосредственном выполнении расчетов зонной структуры, плотности состояний и электронной плотности всех изучаемых соединений. Обсуждение результатов проводилось совместно с научными руководителями. В работах, опубликованных с соавторами, автору принадлежат результаты, сформулированные в защищаемых положениях и выводах. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийских научных конференциях студентовфизиков и молодых ученых Екатеринбург, Красноярск, Москва, Новосибирск, , Всероссийской научной конференции молодых ученых Наука. Технологии. Инновации Новосибирск, , конференции молодых ученых Кемеровского государственного университета, посвященный летию КемГУ Кемерово, , Всероссийской конференции Химия твердого тела и функциональных материалов Екатеринбург, , третьей Всероссийской научной конференции Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий Томск, , интернетконференции Информационновычислительные технологии в решении фундаментальных и прикладных задач Москва, , Всероссийской школыконференции Молодые ученые новой России. Фундаментальное исследования в области химии и инновационная деятельность Иваново, , Международной научной конференции Актуальные проблемы физики твердого тела Минск, .