Новости

Новости

Свойства кристалла “из первых принципов”


Естественно желание не постулировать вид потенциала и не подгонять его константы, а найти их из описания природы связи.
Электронную теорию твердого тела, использующую аппарат квантовой механики, изучают обычно после дефектов решетки. Поэтому ниже лишь перечислены наиболее употребительные приближения электронной теории металлов. Ее использование взамен эмпирических потенциалов решетки (или вместе с ними) само по себе лучшего согласия с наблюдениями ничем не гарантирует. Здесь, как и везде, тоже надо проверять соответствие исходных допущений и попутных упрощений существу конкретной задачи. Нередко это можно сделать и не вникая в аппарат: неадекватность решения видна уже по выбору метода.
Чтобы структуру и свойства твердого тела вычислить ab initio - “от начала”, “из первых принципов”, надо задать некоторое начальное размещение ядер атомов, решить для него квантовую задачу о состоянии (“размещении”) в их поле соответствующего количества взаимодействующих (с ними и между собой) электронов, вычислить свободную энергию этой системы, а затем заняться минимизацией этой энергии: перемещать ядра, пока не найдется устойчивое положение всеобщего равновесия. Задача распадается, таким образом, на две: описание энергии для заданной атомной конфигурации и нахождение наилучшей, самой устойчивой из конфигураций. Уже первая задача неправдоподобно громоздка и без упрощений неприступна.