Теоретическое исследование электронной структуры металлов и сплавов под давлением: Al-Si, Al-Ge, In и Bi-Sb
Диссертация
Удалось установить, что экспериментально обнаруженная ромбическая fco структура высокого давления в чистом In может быть объяснена как переходное состояние между двумя bet фазами с разным отношением с/а (с/а<�У (2) и с/а>^(2)). В области давлений между приблизительно 50 и 200 ГПа эти две фазы соответствуют локальным минимумам полной энергии как функции ромбического искажения E (c/a, b/a) bet… Читать ещё >
Содержание
- 0. 1. Общая характеристика работы
- 1. 1. Первопринципное моделирование
- 1. 2. Основные методы первопринципных расчетов
- 2. 1. Теория функционала плотности
- 2. 2. Формализм волновых функций
- 2. 3. Метод линейных МТ-орбиталей в приближении атомной сферы
- 2. 4. Формализм функции Грина
- 2. 5. Метод псевдопотенциала
- 2. 6. Метод PAW потенциала
- 3. 1. Введение
- 3. 2. Методика расчета
- 3. 3. Ферми-поверхность и ЭТП
- 3. 4. Нестинг
- 3. 5. Транспортные свойства твердых растворов Al-S
- 3. 6. Выводы
- 4. 1. Введение
- 4. 2. Методика расчета.¿
- 4. 3. Результаты и обсуждение
- 4. 4. Выводы
- 5. 1. Введение
- 5. 2. Методика эксперимента
- 5. 2. 1. Приготовление образцов и их анализ
- 5. 2. 2. Экспериметы под давлением
- 5. 2. 3. Структурная идентификация
- 5. 3. Детали теоретических расчетов
- 5. 4. Результаты и обсуждения
- 5. 4. 2. Результаты теоретических расчетов
- 5. 5. Выводы
Список литературы
- M. Marder and J. Fineberg, Phys. Today 49, № 9, 24 (1996).
- M. Brandbyge, J. Schiotz, M. R. Sorensen, P. Stoltze, K. W. Jacobsen, J. K. Norskov, L. Olesen, E. Laegsgaard, I. Stensgaard, and F. Besenbacher, Phys. Rev. B 52, 8499 (1995).
- M. S. Daw and M. I. Baskes, Phys. Rev. Lett. 50, 1285 (1983) — M. S. Daw and M. I. Baskes, Phys. Rev. B 29, 6443 (1984).
- K. W. Jacobsen, J. K. Norskov, and M. J. Puska, Phys. Rev. B 35, 7423 (1987).
- Monte Carlo Methods in Statistical Physics, edited by K. Binder (SpringerVerlag, New York, 1979).
- J. W. D. Connolly and A. R. Williams, Phys. Rev. B 27, 5169 (1983).
- F. Ducastelle and F. Gautier, J. Phys. F 6, 2039 (1976).
- I. A. Abrikosov, A. V. Ruban, D. Ya. Kats and Yu. H. Vekilov, J. Phys.: Condens. Matter 5, 1271 (1993).
- A. V. Ruban, I. A. Abrikosov, D. Ya. Kats, D. Gorelikov, K. W. Jacobsen, and H. L. Skriver, Phys. Rev. B 49, 11 383 (1994).
- D. R. Hartree, Proc. Cambridge Philos. Soc. 24, 89 (1928) — V. Z. Fock, Physik 62, 126 (1930) — J. C. Slater, Phys. Rev. 35, 210 (1930).
- C. F. Fischer, The Hartry-Fock Method for Atoms (John Wiley and Sons Inc., New York, 1977).
- P. Hohenberg and W. Kohn, Phys. Rev. 136, B 864 (1964).
- W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev. 140, A 1133 (1965).
- L. F. Mattheiss, Phys. Rev. 133, A 1399 (1964) — Phys. Rev. 134, A 970 (1964).
- W. A. Harrison, Pseudopotentials (Benjamin, New York, 1966) .
- M. L. Cohen and V. Heine, Solid State Physics 24, 37 (1970). 171 R. Car and M. Parinello, Phys. Rev. Lett. 55, 2471 (1985).
- D. R. Hamann, M. Schluter, and C. Chaing, Phys. Rev. Lett. 43, 1494 (1979).
- D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 41, 7892 (1990).
- B. Hammer, M. Scheffler, K. W. Jacobsen, and J. K. Norskov, Phys. Rev. Lett. 73, 1400 (1994)
- P. E. Blochl, Phys. Rev. B 50, 17 953 (1994).
- J. Korringa, Physica 13, 392 (1947) — W. Kohn and N. Rostoker, Phys. Rev. 94, 1111 (1954).
- O. K. Andersen, Phys. Rev. B 12, 3060 (1975).
- N. W. Ashcroft and N. David Mermin, Solid State Physics (Harcourt Brace College Publishers, Fort Worth, 1976).
- B. Drittler, M. Weinert, R. Zeller, and P. H. Dederichs, Phys. Rev. B 39, 930 (1989)
- R. Podloucky, R. Zeller, and P. H. Dederichs, Phys. Rev. B 22, 5777 (1980).
- O. Gunnarsson, O. Jepsen, and O. K. Andersen, Phys. Rev. B 27, 7144 (1983).
- C. Koenig, N. Stefanou, and J. M. Koch, Phys. Rev. B 33, 5307 (1986).
- M. Alden, I. A. Abrikosov, B. Johansson, N. M. Rosengaard and H. L. Skriver, Phys. Rev. B 50, 5131 (1994).
- D. M. Ceperley and B. J. Alder, Phys. Rev. Lett. 45, 566 (1980).
- L. Hedin and В. I. Lundqvist, J. Phys. С 4, 2064 (1971).
- U. von Barth and L. Hedin, J. Phys. С 5, 1629 (1972).
- О. Gunnarsson and В. I. Lundqvist, Phys. Rev. В 13, 4274 (1976).
- J. Perdew and A. Zunger, Phys. Rev. B23, 5048 (1981).
- S. H. Vosko, L. Wilk, and M. Nusair, Can. J. Phys. 58, 1200 (1980).
- J. P. Perdew and A. Zunger, Phys. Rev. В 23, 5048 (1981).
- V. I. Anisimov, J. Zaanen, and О. K. Andersen, Phys. Rev. В 44, 943 (1991).
- M. I. Katsnelson and A. I. Leichtenstein, Phys. Rev. В 61, 8906 (2000).
- A. I. Leichtenstein and M. I. Katsnelson, Phys. Rev. В 57, 6884 (1998−11).
- D. Pettifor, Bonding and structure of molecules and solids (Clarendon Press, Oxford, 1995), p. 259.
- B.B. Немошкаленко и B.H. Антонов, Методы вычислительной физики в теории твердого тела (Киев: Наукова думка, 1985), с. 407.
- Н. L. Skriver, The LMTO Method (Springer, Berlin 1984).
- О. K. Andersen and O. Jepsen, Phys. Rev. Lett. 53, 2571 (1984).
- О. K. Andersen, O. Jepsen, and D. Glotzel, in Highlights of CondensedMatter Theory, edited by F. Bassani, F. Fumi, and M. P. Tosi (North Holland, New York, 1985).
- О. K. Andersen, Z. Pawlowska, and O. Jepsen, Phys. Rev. В 34, 5253 (1986).87, 7125 (1987).
- D. D. Johnson, D. M. Nicholson, F. J. Pinski, B. L. Gyorffy, and G. M. Stocks, Phys. Rev. Lett. 56, 2088 (1986).
- D. D. Johnson, D. M. Nicholson, F. J. Pinski, B. L. Gyorffy, and G. M. Stocks, Phys. Rev. В 41, 9701 (1990).
- I. A. Abrikosov and H. L. Skriver, Phys. Rev. B 47, 16 532 (1993).
- I. A. Abrikosov, unpublished.
- H. L. Skriver and N. M. Rosengaard, Phys. Rev. B 46, 7157 (1992).
- J. S. Faulkner and G. M. Stocks, Phys. Rev. B 21, 3222 (1980).
- J. S. Faulkner, Prog. Mater. Sei. 27, 1 (1982).
- N. V. Skorodumova, S. I. Simak, I.A. Abrikosov, B. Johansson and Yu. Kh. Vekilov, Phys. Rev. B 57, 14 673 (1998).
- D. Singh, Planewaves, pseudopotentials and the LAPW method (Klunwer Academic Publishers: Boston/Dordrecht/London, 1994).
- G. B. Bachelet, D. R. Hamann, M. Schluter, Phys. Rev. B 26, 4199 (1982).
- G. P. Kerker, J. of Phys. C 13, L189 (1980).
- L. Kleinman and D. M. Bylander, Phys. Rev. Lett. 48, 1425 (1982).
- K. Laasonen, A. Pasquarello, R. Car, C. Lee, D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 47, 10 142 (1993)
- J. Furthmuller, P. Kackell, F. Bechstedt and G. Kresse (unpublished).
- S. G. Louie, S. Froyen, M. L. Cohen, Phys. Rev. B 26, 1738 (1982).
- E. Wimmer, H. Krakauer, M. Weinert and A. J. Freeman, Phys. Rev. B 24, 864 (1981).
- G. Kresse and D. Joubert, Phys. Rev. B 59, 1758 (1999).
- G. Kresse and J. Hafner, J. Phys.: Condens. Matter 6, 8245 (1994).
- V. F Degtyareva, G. V. Chipenko, I. T. Belash, O. I. Barkalov, E. G. Ponyatovskii, Phys. Stat. Solidi A 89, K127 (1985).
- N. V. Douglass, R. Jr. Meservey, Phys. Rev A 19, 135 (1964).
- A.I. Kolesnikov, O. I. Barkalov, I.T. Belash, E. G. Ponyatovsky, J. C. Lasjanias, U. Buchenau, H. R. Schober, B. Frick, J. Phys.: Condens. Matter. 5, 4737 (1993).
- N. E. Sluchanko, V. V. Glushkov, S. V. Demichev, N. A. Samarin, S. V. Savchenko, J. Singleton, W. Hayes, V. V. Brazhkin, A. A. Gippius, A. I. Shulgin, Phys. Rev. В 51, 1112 (1995).
- A. A. Gippius, N. E. Sluchanko, V. V. Glushkov, S. V. Demichev, M. V. Kondrin, A. A. Pronin, V. V. Brazhkin, Y. Bruynseraede, V. V. Moshchalkov, J. Phys. Cond. Matt. 12, 1 (2000).
- J. Chevrer, J. B. Suck, J. C. Lasjaunias, M. Perroux, Phys. Rev. В 49, 961 (1994).
- J. Chevrer, J. B. Suck, J. J. Capponi, M. Perroux, Phys. Rev. Lett. 61, 54 (1988).
- H. E. Случанко, В. В. Глушков, С. В. Демишев, М. В. Кондрин, Н. А. Самарин, В. В. Бражкин, И. Браунсераде, В. В. Мощалков, ФТТ 41, 3 (1999).
- Н. Е. Случанко, В. В. Глушков, С. В. Демишев, М. В. Кондрин, Н. А. Самарин, В. В. Мощалков, В. В. Бражкин, ЖЭТФ 113, 339 (1998).
- N. Е. Sluchanko, V. V. Glushkov, S. V. Demishev, N. A. Samarin, V. V. Brazhkin, Ferroelectrics 177, 17 (1996).
- I. A. Abrikosov, B. Johansson, Phys. Rev В 57, 14 164 (1998).
- J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
- P. A. Korzhavyi, A. V. Ruban, I. A. Abrikosov, H. L. Skriver, Phys. Rev В 51, 5773 (1995).
- V. L. Moruzzi, J. F. Janak, K. Schwarz, Phys. Rev В 37, 790 (1988).
- N. V. Skorodumova, S. I. Simak, I. A. Abrikosov, B. Johansson, Yu. Kh. Vekilov, Phys. Rev В 57, 14 673 (1998).
- A. A. Varlamov, V. S. Egorov, A. V. Pantsulaya, Adv. Phys. 38, 469 (1989).
- D. V. Livanov, E. I. Isaev, S. I. Manokhin, A. S. Mikhaylushkin, Yu. Kh. Vekilov, S. I. Simak, Comput. Mater. Sci. 24, 284(2002).
- W. Kohn, Phys. Rev. Lett. 2, 393 (1959).
- D. J. Scalapino, E. Loh, J. E. Hirsch, Phys. Rev B 35, 6694 (1987).
- L. P. Gorkov, O. N. Dorokhov, J. Low. Temp. Phys. 22, 1 (1976).
- E. Bruno, B. Ginatempo, E. S. Giuliano, Phys. Rev. B, 63, 174 107 (2001).
- A. A. Abrikosov, Fundamentals of the Metals Theory (North Holland, Elsevier, 1988).
- D. V. Livanov, Phys. Rev. B 60, 13 439 (1999).
- K. Takemura, Phys. Rev. B 44, 545 (1991).
- K. Takemura and H. Fujihisa, Phys. Rev. B 47, 8465 (1993).
- O. Schulte and B. Holzapfel, Phys. Rev. B 48, 767 (1993).
- U. Haussermann, S. I. Simak, R. Ahuja, B. Johansson and S. Lidin, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 38, 2017 (1999).
- S. I. Simak, U. Haussermann, R. Ahuja, S. Lidin, and B. Johansson, Phys. Rev. Lett. 85, 142 (2000).
- U. Haussermann, S. I. Simak, R. Ahuja and B. Johansson, Phys. Rev. Lett. 90, 65 701 (2003).
- P. Villars and L. D. Calvert, Pearson’s Handbook of Crystallographic Data for Intermetallic Phases (American Society for Metals, Metals Park, Ohao, 1985).
- M. Hansen and K. Anderko, Constitution of Binary Alloys (McGraw-Hill Book Company, N.-Y., 1958).
- T. B. Massalski, H. Okamoto, P. R. Subramanian and L. Kacprzsak, Binary Alloys Phase Diagrams 3 (Materials Park, Ohio: ASM International, 1990).
- V. F. Degtyareva, I. K. Bdikin and F. Porsch, J. Phys.: Condens. Matter. 15, 1635 (2003).
- P. E. Blochl, Phys. Rev. B 50, 17 953 (1994).
- G. Kresse and J. Joubert, Phys. Rev. B 59, 1758 (1999).
- Phys. Rev. B 48, 13 115 (1993) — G. Kresse and J. Furthmuller, Comput. Mater. Sei. 6, 15 (1996).
- G. Kresse and J. Hafner, Phys. Rev. B 48, 13 115 (1993).
- G. Kresse and J. Furthmuller, Comput. Mater. Sei. 6, 15 (1996).
- Y. Wang and J. P. Perdew, Phys. Rev. B 44, 13 298 (1991) — J. P. Perdew, J. A. Chevary, S. H. Vosko, K. A. Jackson, M. R. Pederson, D. J. Singh and C. Fiolhais, Phys. Rev. B 46, 6671 (1992).
- H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1972).
- G. Krese and J. Furthmuller, Europhys. Lett. 32, 729 (1995).
- M. I. McMahon, S. Rekhi and R. J. Nelmes, Phys. Rev. Lett. 87, 55 501 (2001).
- R. J. Nelmes, D. R. Allan, M. I. McMahon and S. A. Belmonte, Phys. Rev. Lett. 83, 4081 (1999).
- M. I. McMahon, T. Bovornratanaraks, D. R. Allan, S. A. Belmonte and R. J. Nelmes, Phys. Rev. B 61, 3135 (2000).
- M. I. McMahon, O. Degtyareva and R. J. Nelmes, Phys. Rev. Lett. 85, 4896 (2000).
- V. Heine, Nature 403, 836 (2000).
- J. Donahue, The Structures of the Elements (Wiley, New York, 1974).
- H. Iwasaki and T. Kikegawa, High Pressure Res. 6, 121 (1990).
- K. Aoki, S. Fujiwara and M. Kusakabe, Solid State Comm. 45,161 (1983).
- J. H. Chen, H. Iwasaki and T. Kikegawa, High Pressure Res. 15,143 (1996).
- K. Aoki, S. Fujiwara and M. Kusakabe, J. Phys. Soc. Japan 51, 3826 (1982).
- Each net forms part of three triangles (3) and two squares (4) arranged in the sequence «33 434"around the atom (see, e.g., W. B. Pearson, The Crystal Chemistry and Physics of Metals and Alloys (Wiley, New York, 1972)).
- W. F. Ehret and M. B. Abramson, J. Am. Chem. Soc. 56, 385 (1934).
- P.-E. Werner, Arkiv Kemi 31, 513 (1969).
- R. J. Nelmes and M. I. McMahon, J. Synchrotron Radiat. 1, 69 (1994).
- G. J. Piermarini, S. Block, J. D. Barnett and R. A. Forman, J. Appl. Phys. 46, 2774 (1975).
- V. Petricek and M. Dusek, The crystallographic computing system JANA2000 (Institute of Physics, Praha, Czech Republic, 2000).
- Very recently, a full 4-D refinement of Bi-III single crystal data has been performed 130].
- International Tables for Crystallography, Vol. C: Mathematical, Physical and Chemical Tables, Ed.: A. J. C. Wilson (Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1995).
- U. Haussermann, O. Degtyareva, A. S. Mikhaylushkin, K. Soderberg, S. I. Simak, M. I. McMahon, R. J. Nelmes, R. Norrestam, «Alloys BiixSbx under high-pressure», submitted to Phys. Rev. B.
- P. E. Blochl, Phys. Rev. B 50, 17 953 (1994) — G. Kresse and J. Joubert, Phys. Rev. B 59, 1758 (1999).
- G. Kresse, J. Hafher, Phys. Rev. B 47, RC558 (1993) — G. Kresse and J. Furthmiiller, Phys. Rev. B 54, 11 169 (1996).
- J. P. Perdew and Y. Wang, Phys. Rev. B 45, 13 244 (1992).
- H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976).
- U. Haussermann, K. Soderberg and R. Norrestam, J. Am. Chem. Soc. 124, 15 359 (2002).
- A. Zunger, S. H. Wei, L. G. Ferreira, J. E. Bernard, Phys. Rev. Lett. 65, 353 (1990).
- P. W. Bridgman, Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences 84, 43 (1955).
- M. I. McMahon, O. Degtyareva, R. J. Nelmes, S. van Smaalen and L. Palatinus, submitted for publication.
- Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie, Wismut Erganzungsband, 8. Auflage (Verlag Chemie, Weinheim, 1964).
- U. Haussermann, Chem. Eur. J. 9, 1471 (2003).