Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
246
Добавлен:
22.08.2013
Размер:
6.91 Mб
Скачать

3.9.3.В.Вариационный метод

Наиболее простой, но и менее точный

Наиболее близкое к реальному распределение электронной плотности должно отвечать минимальному значению энергии

Выбирается априори класс функций, отличающихся друг от друга значением Какого-либо параметра

Ищется значение параметра, соответствующего минимальной энергии

Успех определяется правильностью угадывания аналитического вида n(r)

3.9.4. Электронная плотность и потенциал у поверхности

Можно ожидать

Электронное облако простирается за

границу положительного фона.

 

Уменьшение концентрации п происходит

 

быстро, экспоненциально.

 

Смит

Вариационный метод

ìïn0 æç1- 1 eγz ö÷;×× z < 0 n = ïí è 2 ø

ïn0 e−γz ;ЧЧЧЧЧЧЧЧЧz > 0 ï 2

î

γ - коэффициент, зависящий от электронной плотности металла

γ порядка одной (ат.ед.)-1

Аппельбаум и Хаманн использовали близкое выражение

n =

n0

1

- thγz

)

 

2

(

 

 

 

 

 

Более точно Лэнг и Коэн

Важная особенность

Усовершенствованный метод Хартри

Осцилляции

Особенно ярко выражены у

 

 

 

металлов с малой плотностью

 

 

 

 

Амплитуда может достигать 12% (rs=5)

 

Быстро затухают при удалении

 

 

от поверхности

 

 

 

 

 

 

é

cos(2kF z + α(kF ))ù

æ 1

ö

 

n(z) = n

ê1+ A

 

ú

+ 0ç

 

÷

 

z2

 

 

0

ê

ú

è z3

ø

 

 

ë

 

û

 

 

 

Их наличие не сказывается существенно на энергетике поверхностного слоя. Поэтому оказывается возможным использование приближенного описания

Какова толщина слоя, определяющего ход n(r) и, следовательно, veff ?

При d/2>10 Å нет зависимости от толщины пленки

Рассмотрен крайний случай

Наличие второй границы пленки с вакуумом вносит наибольшее возмущение

Единственный параметр - rs

Выбор неоднозначен.

или концентрация электронного

газа

Особенно у d-металлов

Часть на локализованных связях

 

 

Часть можно считать свободными

Две более или менее

 

Учитывать все валентные электроны,

обоснованные возможности.

независимо от их происхождения,

 

 

 

 

свободными, т.е. считать, что

 

 

 

 

их число равно номеру группы

 

 

 

 

Учитывать только те, которые

 

Например, железо образует

участвуют в химической связи.

 

Считать п = 3 электрона / атом

 

окисел Fe2O3, в котором Fe

 

имеет валентность 3.

 

 

Неоднозначно

В разных соединениях атомы

CuO u CuO2

могут проявлять разную валентность.

 

 

 

 

 

Коррелирует с плотностью

Эффективный потенциал

veff

 

 

электронного газа

 

 

тем больше, чем больше п.

 

 

 

 

 

 

Большая часть поверхностного барьера обусловлена многочастичными эффектами

Мал в случае щелочных металлов

Дипольный барьер У d-металлов может быть больше 1/2 полного барьера Важно при рассмотрении контакта двух материалов