Разработан метод, позволяющий рассчитать многомерные многоцентровые интегралы при меняющихся в широких пределах межатомных расстояниях, что имитирует внешнее давление. Предложен способ уменьшения количества различных типов интегралов, фигурирующих в расчетах полной энергии и зонной структуры кристаллов, и приведения их к простому виду (интегралы Слэтера - Костера). Проведен симметричный анализ интегралов Слэтера - Костера на примере сжатого неона, дан способ понижения кратности интегралов и сведения их к виду, позволяющему использовать стандартные алгоритмы при расчетах на персональных компьютерах.

На основе теории конечных деформаций и рассчитанного из первых принципов адиабатического потенциала получено неэмпирическое уравнение состояния кристалла. Для расчета адиабатического потенциала (в обратном пространстве) использовался базис локализованных функций с точной ортогонализацией их друг к другу и кластерным разложением для ортогонализующей матрицы. Предложенное уравнение состояния не содержит экспериментально определяемых параметров и закономерностей и применимо в области давлений, не исследованных экспериментально. Благодаря ортогонализации применимо при любых сжатиях кристалла, вплоть до перехода диэлектрик-металл.

Предложена микроскопическая теория для получения уравнения состояния сильно сжатого кристалла, основанная на расчете межатомного потенциала. Энергия короткодействующего отталкивания рассчитана из первых принципов в приближении Хартри - Фока с учетом всего ряда по интегралам перекрытия орбиталей соседних атомов. Вклады, требующие выхода за приближение Хартри - Фока, эффективно учитываются тремя параметрами теории. Исследована применимость существующих полуэмпирических уравнений состояния в случае мегабарных давлений на примере кристаллов инертных газов.

Без подгоночных коэффициентов рассчитаны зоны кристаллического неона при больших сжатиях. Дан анализ моделей расчета зонной структуры, использующих различные приближения для кристаллического потенциала и различные наборы интегралов перекрытия. Установлены границы применимости каждой из моделей. Получены важнейшие характеристики вызванного давлением перехода диэлектрик-металл для неона в различных моделях. Переход предсказан при относительном сжатии ~0,78 в наиболее точной из моделей.

Ключ. слова: металлизация, давление, зонная структура, интегралы перекрытия, кластерное разложение
Індекс рубрикатора НБУВ: В379.36

Рубрики:

Механічні властивості монокристалів діелектриків

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.36

Рубрики:

Механічні властивості монокристалів діелектриків

Шифр НБУВ: Ж14388 Пошук видання у каталогах НБУВ 

За допомогою методу молекулярної динаміки проведено числові експерименти щодо довгострокової еволюції різних типів початкових сигналів у нелінійних ланцюжках з реалістичним міжатомним потенціалом Exp-6, а також зі степеневими потенціалами. Знайдено, що в тепловій рівновазі система характеризується кінцевим числом довгоживучих солітоноподібних збурювань, причому між процесами їх росту і розпаду встановлюється динамічна рівновага.