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M: Metallphysik

M 13: Elektronische Strukturen und Eigenschaften

M 13.1: Vortrag

Donnerstag, 30. März 2000, 12:30–12:45, H6

E_cov – ein neues Hilfsmittel zur Analyse von Bandstrukturdaten in einer chemischen Sprache — •G. Bester, N. Börnsen, B. Meyer, O. Grotheer und M. Fähnle — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstr. 1, 70569 Stuttgart

Es ist oft erwünscht, elektronische Bandstrukturdaten in einer chemischen Sprache zu interpretieren, d.h. in Termen von bindenden oder antibindenden Hybridzuständen zwischen Atom–lokalisierten Basisorbitalen, wie in der Molekülphysik. Wenn man — wie dies in der Dichtefunktionaltheorie üblich ist — die Gesamtenergie in einen Bandstrukturanteil und einen Doppelzählungsbeitrag zerlegt, dann sind die beiden Terme für sich gesehen nicht invariant gegen eine konstante Verschiebung des Potentials. Bei periodischen Kristallen führt dies zu einem Problem bei der Analyse der beiden Terme, weil das mittlere elektrostatische Potential in diesen Systemen keine wohldefinierte physikalische Bedeutung hat und weil deshalb in den Banstrukturrechnungen dieses mittlere Potential willkürlich festgelegt wird. Zerlegt man jedoch die Gesamtenergie in drei Anteile (kovalente Bindungsenergie, Promotionsenergie und modifizierter Doppelzählungsterm), dann sind alle drei Terme invariant gegen eine konstante Verschiebung des Potentials. Die kovalente Bindungsenergie kann zudem in Orbital– aufgelöste und sogar in Orbital– und Energie-aufgelöste Beiträge zerlegt werden, die alle invariant sind und die als Beiträge von Hybridorbitalen zur Gesamtenergie interpretiert werden können. Das neue Analyseverfahren[1] wird anhand einiger ausgewählter Beispiele demonstriert.

[1] N. Börnsen et al., J.Phys.:Condens. Matter 11, L287-L295 (1999).