Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Надыкто Б.А. -> "Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1" -> 109

Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 - Надыкто Б.А.

Надыкто Б.А., Темофеева Л.Ф. Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 — Саров, 2003. — 304 c.
ISBN 5-9515-00-24-9
Скачать (прямая ссылка): plutoniyfundamentproblemi2003.djvu
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 222 >> Следующая


орбитали, а верхний - энергия разрыхляющей орбитали. Как показано на рис. (в), энергетические уровни расщепляются снова, когда четыре атома объединяются вместе, образуя кластер, и снова они соответствуют состояниям связи и разрыхления связи. Когда вместе объединяется большое число атомов твердого тела (г), их энергетические уровни образуют полосу близко расположенных энергетических уровней, соответствующую состояниям связи и разрыхления связи. Заметим, что ширина энергетической зоны приблизительно равна

разнице между связывающим и антисвязывающим энергетическими уровнями в двухатомной молекуле. Уровни в энергетической зоне настолько плотно расположены, что мы рассматриваем энергию одного электрона е как непрерывную переменную и перечисляем уровни посредством функции плотности состояний D(e). Затененная область D(e) представляет собой занятые уровни при T = 0, то есть все уровни заняты вплоть до уровня Ферми, Ef

Таким образом, электронная конфигурация 6-плутония может быть уникальной среди конфигураций других элементов периодической таблицы.

В конце этой статьи мы даем обзор наших последних попыток описания 6-фазы (Eriksson et al. 1999) и демонстрируем, что конкретное приближение в ТФП воспроизводит равновесный объем, энергию и упругие свойства этого необычного состояния. Наш подход основан на модели электрон-электронных корреляций, связанной с переходом Мотта. То есть некоторые из f электронов в плутонии локализуются в определенных узлах решетки при очень сильных взаимодействиях. Эта локализация возникает в среде spd электронов проводимости, обеспечивая металлическое поведение по обе стороны перехода (Johansson 1974, Skriver et al. 1978, Skriver et al. 1980, Brooks et al. 1984). Действительно ли это правильное описание взаимодей-

ствия электронов в плутонии? Этот вопрос открыт для широких исследований. К другим попыткам описать взаимодействия электронов в плутонии можно отнести следующие: аппроксимация ФГ, которая использует функцию Грина и экранированное кулоновское взаимодействие (Hedin 1965), ряд возмущений во флуктуации заселенности (Steiner et al. 1992), динамическая теория среднего поля (Georges et al. 1996) и модель Андерсона из первых принципов, которая включает сильные электронные корреляции (Sandalov et al. 1995).

Энергетические зоны в металлах

Так же как энергетические уровни и соответствующие электронные состояния (атомные орбитали) обеспечивают фундаментальную основу для понимания и прогнозирования свойств атомов,

допустимые состояния электронов проводимости обеспечивают основу для понимания большинства свойств, уникальных для металлов. В одноэлектронной теории металлов допустимыми состояниями электронов проводимости являются одночастичные волновые функции, распространяющиеся по кристаллу, а допустимые энергии этих делокализо-ванных электронов сгруппированы по множествам очень близких друг к другу уровней энергии, называемых энергетическими зонами. При температуре T= О состояния в энергетической зоне занимаются электронами в порядке возрастания энергии и в металле имеется достаточно валентных электронов, чтобы заполнить зону проводимости лишь частично. Наивысший занятый энергетический уровень (называемый уровнем Ферми, E^) определяется таким образом, чтобы число энергетических уровней ниже Ef равнялось числу электронов.

134

Los Alamos Science Number 26 2000
Свойства актиноидов в основном состоянии

Хотя энергетические зоны не очень строго определены в подходе с использованием ТФП, мы можем получить часто используемое приближение к физическому спектру на основе нашего расчета полной энергии и плотности заряда. Действительно, как бы мы ни пытались понять физический механизм, лежащий в основе наших результатов расчетов структурной устойчивости и других свойств с использованием функционала плотности, мы возвращаемся к энергетическим зонам и исследуем их поведение.

Образование энергетических зон.

Образование энергетических зон можно представить себе следующим простым образом. Рассмотрим атом с дискретным спектром одноэлектронных уровней энергии, например, в s состоянии (с орбитальным угловым моментом 1 = 0). На рис. 3(a) показан энергетический уровень и форма радиальной волновой функции s электрона. Если два таких атома сходятся вместе, чтобы образовать двухатомную молекулу (рис. 3(6)) волновая функция s электрона каждого атома будет накладываться и объединяться, или гибриди-зоваться, чтобы образовать два новых состояния: связывающие и антисвязывающие волновые функции двухатомной молекулы. Связывающее состояние представляет сумму s волновых функций двух атомов, тогда как антисвязывающее (разрыхляющее) состояние - это разность между этими двумя волновыми функциями. В такой упрощенной модели энергия связывающего состояния Eqb = Еш - /г, а энергия состояния разрыхления связи ?антисв= = E2ct + /г, где h - величина интеграла между волновыми функциями гр в двух узлах (А и В) и потенциалом V. Иными словами, h = 1(грА1 Ифв)1. Чем ближе атомы или чем больше перекрытие волновых функций атомов, тем больше параметр гибридизации h и тем больше разница между энергиями состояний связи и разрыхления связи. Пониженное состояние называется состоянием связи, поскольку в этом положении энергия снижается и система стабилизируется; более высокое состояние называется состоянием разрыхления связи, поскольку в этом поло-
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 222 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed