Выпуски

 / 

2004

 / 

Ноябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Расчеты физических свойств ионных кристаллов из первых принципов

 а,  б,  б
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
б Институт физики им. Л.В. Киренского, Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр" 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.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
PACS: 61.50.Ah, 63.20.Dj, 71.15.Mb (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0174.200411a.1145
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2004/11/a/
Цитата: Максимов Е Г, Зиненко В И, Замкова Н Г "Расчеты физических свойств ионных кристаллов из первых принципов" УФН 174 1145–1170 (2004)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Maksimov E G, Zinenko V I, Zamkova N G “Ab initio calculations of the physical properties of ionic crystalsPhys. Usp. 47 1075–1099 (2004); DOI: 10.1070/PU2004v047n11ABEH001796

Список литературы (91) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (44) Похожие статьи (20)

  1. Jensen H, Lenz W Z. Phys. 77 722 (1932)
  2. Thomas L H Proc. Cambr. Philos. Soc. 23 542 (1926)
  3. Fermi E Z. Phys. 48 73 (1928)
  4. Киржниц Д А, Максимов Е Г (Ред.) Теория неоднородного электронного газа (М.: Мир, 1987)
  5. Киржниц Д А Полевые методы теории многих частиц (М.: Атомиздат, 1963)
  6. Киржниц Д А, Лозовик Ю Е, Шпатаковская Г В УФН 117 3 (1975); Kirzhnits D A, Lozovik Yu E, Shpatakovskaya G V Sov. Phys. Usp. 18 649 (1975)
  7. Ашкрофт Н, Мермин Н Физика твердого тела (М.: Мир, 1979)
  8. Слэтер Дж Диэлектрики, полупроводники, металлы (М.: Мир, 1969)
  9. Борн М, Хуан К Динамическая теория кристаллических решеток (М.: ИЛ, 1958)
  10. Kunc K, Balkanski M, Nusimovici M A Phys. Rev. B 12 4346 (1975)
  11. Löwdin P D Ark. Mat. Astr. Fys. A 35 30 (1947)
  12. Толпыго К Б ЖЭТФ 20 497 (1950)
  13. Abarenkov I V, Antonova I M Phys. Status Solidi 38 783 (1970)
  14. Zeyher R Phys. Rev. Lett. 35 174 (1975)
  15. Sinha S K, Gupta R P, Price D L Phys. Rev. B 9 2564 (1974)
  16. Квятковский О Е, Максимов Е Г УФН 154 3 (1988); Kvyatkovskii O E, Maksimov E G Sov. Phys. Usp. 31 1 (1988)
  17. Hohenberg P, Kohn W Phys. Rev. 136 864B (1964)
  18. Kohn W, Sham L J Phys. Rev. 140 1133A (1965)
  19. Кон В УФН 172 336 (2002); Kohn W Rev. Mod. Phys. 71 1253 (1999)
  20. Perdew J P, Kurth S Lecture Notes Phys. 500 8 (1998)
  21. Mattheiss L F Phys. Rev. B 6 4718 (1972)
  22. Cohen R E, Krakauer H Ferroelectrics 136 65 (1992)
  23. King-Smith R D, Vanderbilt D Phys. Rev. B 49 5828 (1994)
  24. Resta R Rev. Mod. Phys. 66 899 (1994)
  25. Resta R J. Phys. Condens. Matter 14 625R (2002)
  26. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред 2-е изд. (М.: Наука, 1982)
  27. Martin R M Phys. Rev. B 9 1998 (1974)
  28. Таганцев А К УФН 152 423 (1987); Tagantsev A K Sov. Phys. Usp. 30 588 (1987)
  29. Tagantsev A K Phase Transit. 35 119 (1991)
  30. Квятковский О Е ФТТ 38 101 (1996)
  31. Квятковский О Е ФТТ 38 728 (1996)
  32. Bennett B I, Maradudin A A Phys. Rev. B 5 4146 (1972)
  33. Blount E I Solid State Phys. 13 305 (1962)
  34. Resta R Ferroelectrics 136 51 (1992)
  35. King-Smith R D, Vanderbilt D Phys. Rev. B 47 1651 (1993)
  36. Thouless D J et al. Phys. Rev. Lett. 49 405 (1982)
  37. Berry M V Proc. R. Soc. London A 392 45 (1984)
  38. Kvyatkovskii O E J. Korean Phys. Soc. 32 5140 (1998)
  39. Kim Y S, Gordon R G Phys. Rev. B 9 3548 (1974)
  40. Kellermann E M Philos. Trans. R. Soc. London A 238 513 (1940)
  41. Yoder D R, Colella R Phys. Rev. B 25 2545 (1982)
  42. Boyer L L et al. Phys. Rev. Lett. 54 1940 (1985)
  43. Muhlhausen C, Gordon R G Phys. Rev. B 23 900 (1981)
  44. Wolf G H, Bukowinski M S Phys. Chem. Miner. 15 69 (1988)
  45. Watson R E Phys. Rev. 111 1108 (1958)
  46. Mahan G D, Subbaswamy K R Local Density Theory of Polarizability (New York: Plenum Press, 1990)
  47. Леонтович М А Введение в термодинамику 2-е изд. (М.: Наука, 1983)
  48. Ivanov O V, Maksimov E G Solid State Commun. 81 69 (1992)
  49. Ivanov O V, Maksimov E G Phys. Rev. Lett. 69 108 (1992)
  50. Иванов О В, Максимов Е Г ЖЭТФ 108 1841 (1995)
  51. Ivanov O V, Maksimov E G Solid State Commun. 97 163 (1996)
  52. Maksimov E G, Shport D A, Ivanov O V Solid State Commun. 101 393 (1997)
  53. Иванов О В, Шпорт Д А, Максимов Е Г ЖЭТФ 114 333 (1998)
  54. Замкова Н Г, Зиненко В И ФТТ 40 350 (1998)
  55. Sternheimer R M Phys. Rev. 96 951 (1954)
  56. Квятковский О Е ФТТ 35 2154 (1993)
  57. Mahan G D Phys. Rev. 153 983 (1967)
  58. Falter C et al. Phys. Rev. B 60 12051 (1999)
  59. Falter C, Hoffmann G A Phys. Rev. B 61 14537 (2000)
  60. Chizmeshya A et al. Phys. Rev. B 50 15559 (1994)
  61. Mehl M J, Hemley R J, Boyer L L Phys. Rev. B 33 8685 (1986)
  62. Zamkova N G et al. Ferroelectrics 283 49 (2003)
  63. Zhong W, King-Smith R D, Vanderbilt D Phys. Rev. Lett. 72 3618 (1994)
  64. Ghosez Ph et al. Phys. Rev. B 60 836 (1999)
  65. Fu L et al. Phys. Rev. B 57 6967 (1998)
  66. Yu R, Wang C Z, Krakauer H Ferroelectrics 164 161 (1995)
  67. Postnikov A V, Neumann T, Borstel G Ferroelectrics 164 101 (1995)
  68. Waghmare U V, Rabe K M Phys. Rev. B 55 6161 (1997)
  69. Lasota C et al. Ferroelectrics 194 109 (1997)
  70. Ghosez Ph, Gonze X, Mishenaud J-P Ferroelectrics 206-207 285 (1998)
  71. Ivanov O V, Maksimov E G, Mazin I I Solid State Commun. 76 1267 (1990)
  72. Flocken J W et al. Phys. Rev. B 31 7252 (1985)
  73. Boyer L L, Hardy J R Phys. Rev. B 24 2577 (1981)
  74. Зиненко В И, Замкова Н Г ФТТ 42 1310 (2000)
  75. Александров К С и др. ЖЭТФ 121 1139 (2002)
  76. Wilson M, Schönberger U, Finnis M W Phys. Rev. B 54 9147 (1996)
  77. Wilson M, Madden P A J. Phys. Condens. Matter 6 159 (1994)
  78. Cohen R E, Mehl M J, Boyer L L Physica B+C 150 1 (1988)
  79. Зиненко В И, Замкова Н Г, Софронова С Н ЖЭТФ 123 846 (2003)
  80. Longo J M, Kafalas J A J. Solid State Chem. 3 429 (1971)
  81. Gong Z, Cohen R E Ferroelectrics 136 113 (1992)
  82. Edwardson P J, Hardy J R Phys. Rev. B 38 2250 (1988)
  83. Rabe K M, Waghmare U V Ferroelectrics 164 15 (1996)
  84. Rabe K M, Joannopoulos J D Phys. Rev. B 36 6631 (1987)
  85. Zhong W, Vanderbilt D, Rabe K M Phys. Rev. B 52 6301 (1995)
  86. Vanderbilt D, Zhong W Ferroelectrics 206 181 (1998)
  87. Квятковский О Е ФТТ 35 2154 (1993)
  88. Зиненко В И, Замкова Н Г, Софронова С Н ЖЭТФ 114 1742 (1998)
  89. Зиненко В И, Замкова Н Г ЖЭТФ 118 359 (2000)
  90. Зиненко В И, Замкова Н Г ФТТ 43 2193 (2001)
  91. Биндер К (Ред.) Методы Монте-Карло в статистической физике (М.: Мир, 1982)

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение