Конференции ИВТ СО РАН

VIII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям

27 - 29 ноября 2007 года, Новосибирск

Тезисы докладов

Математическое моделироваие

Расчет эффектов решеточной релаксации металлических поверхностей в рамках метода функционала плотности

Маскаева Е.П., Матвеев А.В.

Омский государственный университет (Омск)

В данной работе разработана методика самосогласованного расчета поверхностной энергии и работы выхода электронов в рамках метода функционала плотности с учетом градиентных поправок на неоднородность электронного газа в приповерхностной области для кинетической и обменно- корреляционной энергий. Рассмотрено влияние различных приближений для обменно-корреляционных поправок к плотности энергии неоднородной электронной системы на значения поверхностных характеристик металлов. Осуществлен самосогласованный учет смещения двух приповерхностных ионных плоскостей для целого ряда металлов (простых, щелочных, благородных, переходных) и проведен анализ влияния данных релаксационных эффектов на значения поверхностной энергии и работы выхода электронов.

Используемый в настоящей работе метод функционала плотности состоит в решении вариационной задачи о нахождении минимума энергии неоднородной системы электронов, рассматриваемой на фоне заданного положительного заряда. В качестве пробных функций электронного распределения были выбраны решения линеаризованного уравнения Томаса-Ферми, а вариационными параметрами являлись обратная длина экранирования b, величина смещения первой приповерхностной ионной плоскости d₁, и величина смещения второй приповерхностной ионной плоскости d₂.

Проведенные в рамках метода функционала плотности расчеты поверхностной энергии широкого ряда металлов (щелочных, простых, благородных, переходных) показали, что учет смещения двух ионных плоскостей по сравнению с учетом смещения одной ионной плоскости приводит лишь к незначительному изменению поверхностной энергии. Поэтому при расчетах значений поверхностной энергии и исследовании релаксации поверхности на эти энергетические характеристики достаточно ограничиться учетом смещения одной приповерхностной ионной плоскости.

Произведен расчет решеточной релаксации поверхности металлов с учетом смещения двух приповерхностных ионных плоскостей. Величины смещения d₁ и d₂ поверхностных ионных плоскостей относительно объемного положения зависят от ориентации граней и являются положительными для плотноупакованных плоскостей и отрицательными для рыхлых. Для величины работы выхода была выявлена гораздо более сильная зависимость от смещения приповерхностных ионных плоскостей (от 20 % до 50 % ), чем для поверхностной энергии, в связи с чем, возникает необходимость более точного определения параметра релаксации, а также учета влияния температуры на величину параметров релаксации d.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]