Расчеты физических свойств ионных кристаллов из первых принципов
Е.Г. Максимов а,
В.И. Зиненко б,
Н.Г. Замкова б
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
б Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Академгородок 50, стр. 38, Красноярск, 660036, Российская Федерация
Представлен обзор первопринципных расчетов физических свойств ионных кристаллов. Описываются два существенно различных микроскопических подхода к этой задаче в рамках метода функционала электронной плотности. В одном из них используется стандартное зонное описание электронного спектра и волновых функций, основанное на решении уравнений Кона-Шэма. Во втором подходе полная электронная плотность кристалла представляется как суперпозиция плотностей отдельных ионов. Обсуждается проблема определения электрической поляризации кристалла в обоих подходах. Показано, что трудности в ее определении в рамках метода Кона-Шэма обусловлены именно использованием блоховского описания электронной волновой функции, а не физикой самого явления. Подробно изложен метод поляризуемого и деформируемого иона и описано его применение для расчета многих свойств ионных кристаллов, включая динамику решетки и структурную стабильность различных кристаллических фаз.
|