Издателям
Вышедшие номера
Полный учет симметрии при построении функций Ваннье: химическая связь в кристаллах MgO и TiO2
Эварестов Р.А.1, Усвят Д.Е.1, Смирнов В.П.2
1Научно-исследовательский институт химии Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург, Петродворец, Россия
2Институт точной механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия
Email: evarest@hm.csa.ru
Поступила в редакцию: 5 декабря 2002 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2003 г.

Для анализа химической связи в кристаллах MgO и TiO2 используется минимальный базис функций Ваннье атомного типа (ФВАТ) --- функций Ваннье, центрированных на атомах и построенных из блоховских состояний зон, порождаемых валентными состояниями атомов кристалла. Усовершенствован предложенный ранее метод построения функций Ваннье. Симметризация исходного базиса блоховских функций и проведение симметричной ортогонализации на обобщенных блоховских функциях весьма существенно сокращает объем вычислительной работы. При построении ФВАТ, которые обязаны быть центрированными на атомах и иметь вполне определенную симметрию, предварительная симметризация базиса блоховских функций становится принципиально необходимой. Сформулирован принцип отбора зон проводимости, порожденных валентными состояниями атомов кристалла. Расчеты блоховских функций проведены в приближении ЛКАО в рамках методов Хартри-Фока и функционала плотности, учитывающего влияние электронной корреляции. Для обоих кристаллов в базисе полученных блоховских функций построен минимальный валентный базис ФВАТ. На основе этих функций рассчитаны локальные характеристики электронной структуры кристаллов MgO и TiO2 (заряды на атомах, порядки связей, атомные валентности). Согласно анализу ковалентная составляющая химической связи в кристалле MgO ничтожно мала, а TiO2 является ионно-ковалентным кристаллом с существенной долей ковалентности. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 02-03-32738/03-03-06124).
  1. V.P. Smirnov, R.A. Evarestov, D.E. Usvyat. Int. J. Quantum. Chem. 88, 642 (2002)
  2. R.A. Evarestov, V.P. Smirnov, D.E. Usvyat. Int. J. Quantum. Chem. in press
  3. C.M. Zicovich-Wilson, A. Bert, C. Roetti, R. Dovesi, V.R. Saunders. J. Chem. Phys. 116, 1120 (2002)
  4. G. Wannier. Phys. Rev. 52, 191 (1937)
  5. В.А. Верязов, А.В. Леко, Р.А. Эварестов. ФТТ 41, 1407 (1999)
  6. M.D. Segall, R. Shah, C.J. Pickard, M.C. Payne, I. Dawson. Phys. Rev. B 54, 16 317 (1996)
  7. V.P. Smirnov, D.E. Usvyat. Phys. Rev. B 64, 245 108 (2001)
  8. W. Kohn. Phys. Rev. 115, 809 (1959)
  9. J. Des Cloizeaux. Phys. Rev. 135, A698 (1964)
  10. G. Nenciu. Commun. Math. Phys. 91, 81 (1983)
  11. Е.К. Кудинов. ФТТ 41, 1582 (1999)
  12. B. Sporkmann, H. Bross. Phys. Rev. B 49, 10 869 (1994)
  13. N. Marzari, D. Vanderbilt. Phys. Rev. B 56, 12 847 (1997)
  14. C.M. Zicovich-Wilson, R. Dovesi, V.R. Saunders. J. Chem. Phys. 115, 9708 (2001)
  15. I. Mayer, G. Rather, S. Suhai. Chem. Phys. Lett. 293, 81 (1998)
  16. P.Y. Yu, M. Cardona. Fundamentals of Semiconductors. Springer, Berlin (1996)
  17. J.P. Albert, C. Jouanin, D. Cassagne, D. Bertho. Phys. Rev. B 61, 4381 (2000)
  18. Y. Noel, C.M. Zicovich-Wilson, B. Civalleri, Ph. D'Arco, R. Dovesi. Phys. Rev. B 65, 014 111 (2001)
  19. P. Ghosez, J. Michenaud, X. Gonze. Phys. Rev. B 58, 6224 (1998)
  20. S. Goedecker. Rev. Mod. Phys. 71, 1085 (1999)
  21. C.-K. Skylaris, A.A. Mostofi, P.D. Haynes, O. Dieguez, M.C. Payne. Phys. Rev. B 66, 035 119 (2002)
  22. A. Shukla, M. Dolg, P. Fulde, H. Stoll. Phys. Rev. B 60, 5211 (1999)
  23. J. Des Cloizeaux. Phys. Rev. 129, 554 (1963)
  24. О.В. Ковалев. Неприводимые и индуцированные представления и копредставления федоровских групп. Наука, М. (1986)
  25. R.A. Evarestov, V.P. Smirnov. Site Symmetry in Crystals: Theory and Applications. Springer Series in Solid State Sciences. Vol. 108. Springer, N. Y. (1997)
  26. Р.А. Эварестов, В.П. Смирнов. Локальная симметрия в молекулах и кристаллах. Изд-во С.-Петербургского ун-та, СПб (1997)
  27. P. Lowdin. Adv. Phys. 5, 1 (1956)
  28. M. Causa, R. Dovesi, S. Pisani, C. Roetti. Phys. Rev. B 33, 1308 (1986)
  29. B. Silvi, N. Fourati, R. Nada, C.R.A. Catlow. J. Phys. Chem. Solids 52, 1005 (1991)
  30. K.J. Chang, M.L. Cohen. Phys. Rev. B 30, 4774 (1984)
  31. K.M. Glassford, J.R. Chelikowsky. Phys. Rev. B 46, 1284 (1992)
  32. A. Fahmi, C. Minot, B. Silvi, M. Causa. Phys. Rev. B 47, 11 717 (1993)
  33. P. Reinhardt, B.A. Heb, M. Causa. Int. J. Quant. Chem. 58, 297 (1996)
  34. R. Dovesi, V.R. Saunders, C. Roetti, M. Causa, N.M. Harrison, R. Orlando, E. Apra. Crystal 95 User's Manual. Torino University, Torino (1996)
  35. P. Durand, J.C. Barthelat. Theor. Chem. Acta 38, 283 (1975)
  36. H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B 13, 5188 (1976)
  37. Р.А. Эварестов, И.И. Тупицын. ФТТ 44, 1582 (2002)
  38. J.P. Perdew, A. Zunger. Phys. Rev. B 23, 5048 (1981)
  39. S.C. Miller, W.F. Love. Tables of Irreducible Representations of Space Group and Co-Representations of Magnetic Space Groups. Pruett, Boulder, CO (1967)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.