Электронные корреляции и поляронные эффекты в двухэлектронных системах

• Автор: Сычев, Вячеслав Викторович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 100 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. КОНТИНУАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ БИПОЛЯРОНОВ.

1.1. Двухцентровый биполярон.

1.2. Электронные корреляции в теории центра и биполярона Пекара.

1.3. Энергетический спектр одноцентровых двухэлектронных систем биполярон, Т7 и Оцентры при произвольной величине электронфононного взаимодействия.

1.4. Метод интегрирования по траекториям в применении к биполяронной задаче

1.5. Биполяроны и сверхпроводимость в анизотропных квазидву и квазиодномерных кристаллах.

1.6. Эффективная масса биполярона

ГЛАВА 2. ДВУХЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ В КРИСТАЛЛАХ С СИЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОНФОНОННЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ

2.1. Исходные уравнения

2.2. Каноническое преобразование гамильтониана Фрелиха для сильного электронфононного взаимодействия.
2.3. Получение аналитических выражений для функционала двухэлектронных систем в полярных кристаллах.
2.4. Корреляционные эффекты и пространственная
4 конфигурация биполярона
2.4.1. Синглетный биполярон
2.4.2. Триплетный биполярон
ГЛАВА 3. ДВУХЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ В КРИСТАЛЛАХ С ПРОИЗВОЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОНФОНОННЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ
3.1. Исходные уравнения.
3.2. Каноническое преобразование гамильтониана Фрелиха для произвольного электронфононного взаимодействия.
3.3. Биполярон в кристаллах с промежуточной величиной электронфононного взаимодействия.
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ РАСЧЕТА ЭНЕРГИИ АВТОЛОКАЛИЗОВАННЫХ ОДНО И ДВУХЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ.
4.1 Методы минимизации функций многих переменных
4.1.1. Метод покоординатного спуска и метод ХукаДживса
4.1.2. Градиентный метод и метод ФлетчераРивса
4.1.3. Метод случайного поиска
4.2 Аналитические формулы.
4.2.1. центр.
4.2.2. Одноцентровая конфигурация. 7центр связанный биполярон
4.2.3. Двухцентровая конфигурация. центр связанный двухцентровый биполярон
4.2.4. Произвольная связь.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Теоретического отдела Института физики полупроводников НАН Украины (Киев), Международной конференции по физике электронных материалов (Калуга, ), V Международном конгрессе по математическому моделированию (Дубна), I Украинской конференции по физике полупроводников (с международным участием) (Одесса), I Всероссийской конференции «Спектральные методы обработки информации в научных исследованиях» (Пущино). Публикации. По результатам диссертации опубликовано работ, из которых 2 статьи в российских научных журналах (Физика твердого тела; Физика и техника полупроводников), 2 статьи в международном научном журнале Physica Status Solidi (b), и 2 статьи в международном научном журнале Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. Структура и содержание работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 0 страниц, рисунков, 5 таблиц и список цитируемой литературы, включающий 0 наименований. Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются цели работы, указывается новизна и практическая значимость полученных результатов. Описывается структура диссертации и ее краткое содержание по главам. Приводятся результаты, полученные многочисленными научными группами по дайной проблеме. Обсуждается связь данной задачи с высокотемпературной сверхпроводимостью и перспективы развития данного направления теоретической физики. Во второй главе рассматриваются двухэлектронные системы с сильным электрон-фононным взаимодействием. Рассчитана энергия биполярона большого радиуса для различных расстояний между центрами поляризационных ям. При этом одновременно учтены электронные корреляции и перестановочная симметрия двухэлектронной волновой функции. В третьей главе для произвольной величины электрон-фононного взаимодействия получены наиболее низкие значения энергии основного состояния свободного биполярона и 0~ -центра по сравнению с другими методами, использующими прямое варьирование волновой функции. В четвертой главе дано описание программного комплекса «ЕхЦетап», разработанного для численного анализа рассматриваемых в диссертации задач. В первом разделе описываются заложенные методы условной минимизации функций многих переменных, во втором -аналитические формулы, полученные для расчета энергии автолокализованных электронных состояний. Автор выражает благодарность за помощь в работе и поддержку своему научному руководителю д. В.Д. Лахно и сотруднице Института физики полупроводников НАН Украины к. Н.И. Кашириной. Глава 1. Существует много физических примеров автолокализации электрона. Это поляроны и биполяроны в ионных кристаллах, сольватированные электроны в полярных жидкостях, магнитоупорядоченные кристаллы, в которых возможны различные типы магнито-поляронных состояний, и другие системы. В настоящей работе основное внимание уделено исследованию таких двухэлектронных систем, как биполярон большого радиуса, D''-центр в ковалентных и смешанных кристаллах, F'-центр в ионных кристаллах. Остановимся кратко на основных используемых понятиях и определениях. Различают два типа электронных состояний: состояния малого радиуса, когда электрон локализуется на одной молекуле среды, и состояния большого радиуса, когда он размазан по большому числу молекул. Бозе-конденсация биполяронов большого радиуса была предложена в качестве механизма высокотемпературной сверхпроводимости. В ионных кристаллах (NaCl, KCl, CsCl, CaF2; CdTe, CdS, ZnSe, AgBr, AgCl, CdF2) сцепление частиц обусловлено преимущественно силой электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами. В кристаллах с ковалентной связью (алмаз, Ge, Si) валентные электроны обобществлены соседними атомами. Колебания кристаллической решетки - один из основных видов внутренних движений твердого тела, при котором составляющие его частицы колеблются около положений равновесия - узлов кристаллической решетки. Характер этих колебаний зависит от симметрии кристалла, числа атомов в его элементарной ячейке, типа химической связи, а также от вида и концентрации дефектов в кристаллах.