Моделирование F-,Vk-, Н-центров и АЛЭ в галоидных кристаллах

• Автор: Макаров, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений
Введение
Глава I Первопринципные методы расчетов
1.1. Основное уравнение и вариационный принцип
1.2. Метод Хартри-Фока
1.2.1. Уравнения Хартри-Фока
1.3. Формализм методов теории функционала плотности
1.3.1. Теоремы Хоэнберга-Кона
1.3.2. Уравнения Кона-Шэма
1.3.3. Приближение гибридного функционала
1.4. Основы расчетов совершенных и содержащих дефекты кристаллов
1.4.1. Формулировка уравнений для случая кристалла
1.4.2. Вычислительная схема
1.4.3. Моделирование дефектных систем
1.5. Некоторые замечания относительно приближений
Выводы
Глава II Моделирование кристаллов галогенидов
щелочных, щелочноземельных металлов с идеальной
структурой и с простейшим электронным точечным
дефектом (Г-центром)
2.1. Идеальные кристаллы
2.1.1. Модели, методы и параметры расчетов
2.1.2. Структура и пластические свойства кристаллов
2.1.3. Электронная структура кристаллов
2.2. Б-центр в кристаллах галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов
2.2.1. Модельное представление дефектной системы. Случай Б-центра
2.2.1. Волновая функция Р-центра. Размер дефектной суперячейки
2.2.3. Релаксация и электронные свойства ближайшего окружения Р-центра
2.2.4. Электронная структура и поглощение кристаллов с Р-центром
2.2.5. Парамагнитные свойства
Выводы
Глава III Моделирование дырочных центров в ЩГК
3.1. Основные представления о структуре дырочных центров в ЩГК
3.2. Моделирование Ук-центров в ЩГК
3.2.1. Особенности расчета Ук-центров с учетом заряда и неэлементарности дефекта
3.2.2. Пространственная структура окружения автолокализованных дырок
3.2.3. Электронная структура и оптическое поглощение кристаллов
с Ук-центром
3.2.4. Парамагнитные свойства АЛД и ее окружения
3.3. Расчет электронной и пространственной структуры Н-центров
3.3.1. Моделирование Н-центра в кристалле
3.3.2. Ориентация Н-центра в ЩГК
3.3.3. Релаксация ближайшего окружения Н-центра
3.3.4. Электронная структура и оптическое поглощение кристалла с дефектом
3.3.5. Парамагнитные свойства
Выводы
Глава IV Автолокализованные экситоны в ЩГК
4.1. Анализ экспериментальных и теоретических исследований по структуре АЛЭ
4.2. Атомистическая структура и электронное строение АЛЭ в ЩГК

4.3. Моделирование асимметричной конфигурации триплетного АЛЭ
4.3.1. Особенности модельного описания
4.3.2. Релаксация ближайшего окружения АЛЭ
4.3.3. Электронная структура кристалла с дефектом
4.3.4. Энергетические характеристики АЛЭ: люминесценция и поглощение
4.4. Сравнение асимметричного триплетного АЛЭ с электронными и дырочными центрами в ЩГК
Выводы
Заключение
Приложение: Базисные наборы ионов
Список литературы

взаимодействие только в усредненном виде. Это означает, что волновая функция Хартри-Фока не учитывает тот факт, что разные электроны не движутся независимо друг от друга, а напротив, их движения коррелированы. Иными словами, вероятность найти электрон в данной точке зависит от положения всех электронов.
Из-за введения антисимметрии в волновую функцию два электрона не могут иметь одни и те же координаты и проекции спина (детерминант Слэтера обращается в ноль). Поэтому если еще учесть непрерывность волновой функции, то вероятность найти два электрона одного спина близко друг к другу мала. Эту характерную особенность электронного распределения называют «ферми-дыркой», которую можно считать кинематическим эффектом; она появляется вследствие антисимметрии волновой функции и существует даже в случае невзаимодействующих электронов. Именно из-за присутствия «ферми-дырки» в приближении Хартри-Фока совершенно некоррелировано только движение электронов с противоположными проекциями спинов. С другой стороны, электронная корреляция также включает не учитывающиеся в методе ОХФ эффекты, которые появляются вследствие кулоновского отталкивания между электронами, уменьшающего вероятность найти их вблизи друг друга («кулоновская дырка»), В этом случае корреляция проявляется как динамический эффект.
Для учета корреляции необходимо такое рассмотрение системы, при котором движение электронов описывается как полностью независимое. Чтобы прийти к такой ситуации, используют самосогласованное рассмотрение вместе с основной возбужденных конфигураций системы в многодетерминантных методах, где волновая функция представляется в виде линейной комбинации детерминантов Слэтера с варьируемыми коэффициентами.
Также электронную корреляцию можно учесть (в некоторой степени), применяя многочастичную теорию возмущений, например, в формулировке Меллера-Плессета (МР2, МР4, ...). Методы теории возмущений, однако, не являются вариационными и поэтому не дают оценок сверху для энергии, что может привести к совершенно неправильным потенциальным кривым вдали от равновесных конфигураций.