Исследования финансируемые РФФИ - Точечные дефекты в кристаллах. Поверхности твердых тел

На главную | Контакты | Карта сайта

| Система Грант-Экспресс

| Новости РФФИ
| Объявления
| Подписка на новости

| Общие сведения о РФФИ
| Кто есть кто в РФФИ
| Состав совета Фонда
| Адрес и телефон для справок

| Устав РФФИ
| Указы Президента
| Постановления и распоряжения Правительства

| Нормативные документы

| Решения совета Фонда

| Конкурсы РФФИ
| Региональные конкурсы
| Международные конкурсы
| Программы РФФИ
| Финансовое обеспечение проектов

| Вестник РФФИ
| Газета Поиск
| Публикации в СМИ
| Книги, изданные при поддержке РФФИ
| Информационный бюллетень РФФИ
| Издания РФФИ

| Использование результатов
| Контроль использования финансовых средств

| Международная деятельность
| Научные фонды
| Ведомства и академии
| Библиотеки и информационные центры
| Полезные ссылки

| Издательство Wiley
| Издательство «The American Mathematical Society»
| Издательство Elsevier
| Американское физическое общество (APS)
| Издательство IOP Publishing Limited
| Издательство The Royal Society of Chemistry
| Издательство Springer

| Введение
| 2009 год
| 2010 год
| 2011 год

| WIN-1251
| KOI8-R
| English

ИССЛЕДОВАНИЯ ФИНАНСИРУЕМЫЕ РФФИ - ТОЧЕЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ В КРИСТАЛЛАХ. ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Электронная структура точечных дефектов в твердых телах важна для многих наук и прикладных областей от минералогии до электроники и лазерной техники. Точечным дефектам в кристаллах посвящены проекты 96-03-34074, 95-03-08021 и 96-03-32368.

В первом из них предлагается новый метод расчета электронной структуры твердых тел с дефектами в виде примесных атомов, имеющих открытые электронные оболочки. Метод удачно совмещает расчет примеси методом конфигурационного взаимодействия и расчет кристалла-матрицы методом функционала плотности.

Во втором проекте развит метод внедренного кластера, позволяющий выполнять расчеты электронной структуры точечного дефекта в диэлектриках с самосогласованным учетом релаксации ионов решетки вблизи дефекта и поляризации остальной части кристалла. На основе комбинации алгоритмов методов рассеянных волн и молекулярной статики разработан пакет программ, реализующий этот подход. Последний применен к расчету F-центра в кристалле NaCl и дефектных центров в кристалле MgO. Найдены энергии поглощения и эмиссии, константы сверхтонкого взаимодействия, энергия образования и деформации решетки в области дефекта. Рассчитаны также фрагменты кристаллов SrF2, SrCl2 и Li2SiO5 с примесным ионом церия в различных зарядовых состояниях.

В третьем проекте модель внедренного кластера, электронная структура которого находилась полуэмпирическим методом ЧПДП (частичное пренебрежение дифференциальным перекрыванием), использована для вычисления пространственной и электронной структуры магнийсодержащих центров в кристаллах. Предложенная модель объясняет роль агрегации диполей примесь-вакансия в процессах накопления энергии ионизирующего излучения в кристаллах LiF: Mg, ОН-.

Методический интерес представляет проект 95-03-09812, посвященный сложным примесным центрам в фосфатных стеклах. В нем построены нелокальные эффективные потенциалы и сепарабельные псевдопотенциалы атомов P, O, Na, Ag (как в нерелятивистском приближении, так и с учетом релятивистских эффектов), обеспечивающие высокую точность расчета "из первых принципов" В связи с применением фосфатных стекол с примесью серебра проведены расчеты атомов и ионов серебра, а также молекул и молекулярных ионов от Ag2 до Ag32+, которые по-видимому играют роль примесей в этих стеклах. С использованием построенных псевдопотенциалов и метода функционала локальной плотности теоретически изучены кристаллы P2O5 , чистые и с примесью серебра, для которых в согласии с экспериментом вычислены геометрические характеристики, а также распределение заряда.

Исследованию поверхностей кристаллов, которая представляет собой двумерный дефект (бесконечной) решетки, посвящены четыре проекта.

В проекте 96-03-33916 для изучения перестроек поверхности и динамики переходов между ними развит оригинальный метод расчета энергетического спектра системы, основанный на формализме матрицы рассеяния, С его помощью рассчитаны объемные блоховские и поверхностные состояния, хорошо согласующиеся с данными по дифракции электронов на отражение. Проведенный в работе сравнительный анализ фазовых переходов 4х2 - 2х4 для поверхности (001) InAs и GaAs позволил понять различия в характере переходов на поверхностях этих двух кристаллов, а изучение "плавления" двумерной несоразмерной адсорбционной фазы In на поверхности (111) InAs дало возможность получить свидетельства в пользу того, что это явление является фазовым переходом первого рода.

В представляющем методический интерес для физической химии твердого тела проекте 96-03-33625 получена новая система "модифицированных уравнений сильной связи" , которая позволяет определять одноэлектронную функцию Грина кристалла с поверхностью без использования уравнения Дайсона. Метод применен к идеальной, а также содержащей адсорбированный атом вольфрама, поверхности W (110) , моделирующей острие сканирующего туннельного микроскопа.

Тесная связь с химическими процессами на поверхности характерна для экспериментально-теоретического проекта 96-03-34200. В нем методами рентгеновской и ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии исследована система металлическое серебро + кислород в условиях, приближенных к реальным условиям проведения реакций окисления. Одновременно выполнены квантовохимические расчеты адсорбционных состояний атомарного и молекулярного кислорода на монокристаллических поверхностях металлического серебра. В работе был проведен анализ влияния приповерхностного кислорода на адсорбционные состояния кислорода на поверхности и были впервые предприняты попытки предложить единую кинетическую схему образования форм кислорода на серебре.

В проекте 95-03-09551 неэмпирические и полуэмпирические методы квантовой химии использованы для нахождения атом-атомных потенциалов и описания энергетики кристаллов с разной ионностью. Полученные потенциалы применены для расчета методом молекулярной динамики характеристик оксидов (MgO, ZnO, цеолиты) и взаимодействия молекул (CO, CH4) с их поверхностями; это позволило, в частности, впервые объяснить наблюдаемые зависимости спектра адсорбированных молекул от изотопного состава и от покрытия поверхности.

Copyright © 1997-2007 РФФИ | Дизайн и программирование: Intra-Center