Электронная структура и химическая связь в карбонатах щелочных металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат физико-математических наук Фёдоров, Игорь Александрович

• Фёдоров, Игорь Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Фёдоров, Игорь Александрович

Введение.

Глава 1. Метод расчета электронной структуры кристаллов.

1.1. Основы теории функционала локальной электронной плотности

1.2. Метод псевдопотенциала и использование базиса численных ) I ' атомных псевдоорбиталей.

1.3. Вычислительная процедура.

1.4. Интегральные характеристики зонного спектра.

1.5. Применение метода подрешеток для анализа химической связи.

1.6. Метод вычисления зарядов атомов в кристалле.

Глава 2. Кристаллическое строение и физико-химические свойства карбонатов щелочных металлов.

2.1. Физико-химические свойства карбонатов щелочных металлов.

2.2. Кристаллическое строение карбонатов щелочных металлов.

Глава 3 Электронная структура карбонатов щелочных металлов.

3.1. Энергетический спектр электронов в ионе СО3-.

3.2. Зонный спектр и природа квантовых состояний 1л2СОз.

3.3. Зонный спектр и природа квантовых состояний Na2C03.

3.4. Зонный спектр и природа квантовых состояний К2СОз, Rb2C03, Cs2C03.

3.5. Зонный спектр и природа квантовых состояний L1KCO3.

3.6. Оптические функции.

3.7. Общие закономерности электронного строения карбонатов щелочных металлов.

Глава 4. Химическая связь в карбонатах щелочных металлов.

4.1. Химическая связь в 1л2СОз.

4.2. Химическая связь в Na2C03.

4.3. Химическая связь в K2C03, Rb2C03 и Cs2C03.

4.4. Химическая связь в твердом растворе L1KCO3.

Глава 5. Зарядовые состояния кислорода в кристаллах.

5.1. Расчет зарядов атомов в кристалле.

5.2. Заряды атома кислорода в типично ионных кристаллах.

5.3. Заряд атома кислорода в карбонатах щелочноземельных металлов.

5.4. Заряд атома кислорода в карбонатах щелочных металлов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электронная структура и химическая связь в карбонатах щелочных металлов»

Изучение электронного строения твердых тел необходимо для понимания их физико-химических свойств. Карбонаты щелочных металлов используются как конструкционные, технологические материалы, датчики, исходные компоненты для получения других соединений.

Карбонат натрия исследуется уже более сорока лет и в настоящее время определены четыре структурные фазы. Для описания кристаллической структуры при комнатной температуре потребовалось приближение сверхпространства, что привело к созданию одного из направлений кристаллографии. Кроме этого, данным соединением интересуются из-за наличия фазовых переходов. Например, а=>(3 (из гексагональной в моноклинную фазу) является сегнетоэластическим фазовым переходом.

Особый интерес представляют твердые растворы карбонатов щелочных металлов, используемые в качестве электролитов в топливных элементах, и это является особенно актуальным в настоящее время. Помимо этого твердые растворы являются перспективными для использования в лазерах, т. к. обладают нелинейными оптическими свойствами.

Электронная структура карбонатов щелочных металлов изучалась в основном экспериментально, теоретические работы практически отсутствуют. Вместе с тем в последние десятилетия наблюдается существенный прогресс в развитии методов расчета электронной структуры кристаллов, основанных на классических первопринципных подходах, таких как метод Хартри-Фока или метод функционала плотности. Этот прогресс в значительной степени определен также постоянно возрастающими возможностями вычислительной техники, которые позволяют получать из самосогласованных расчетов параметры энергетической структуры, распределение электронной плотности, характеристики химической связи, величины постоянных решетки, упругие постоянные, термодинамические параметры и т. д., весьма близкие к экспериментальным результатам. Все это позволяет проводить компьютерное моделирование различных объектов и устанавливать закономерности их электронного строения.

Целью настоящей работы является изучение электронного строения карбонатов щелочных металлов и (LixKix)2C03, установление общих закономерностей энергетического спектра, пространственного распределения заряда и их проявлений в физико-химических свойствах. Для ее достижения необходимо решить следующие задачи:

- выполнить расчеты энергетической структуры и плотности состояний;

- определить природу электронных состояний с использованием парциальной плотности состояний и парциальной электронной плотности; получить оптические функции и сопоставить их с экспериментальными данными;

- установить механизм образования химической связи, используя кристаллическую и разностную плотности;

- реализовать в программном варианте метод Бейдера, определить величины зарядов атома кислорода в ионных кристаллах и сопоставить их с литературными данными; вычислить зарядовые состояния кислорода в карбонатах щелочноземельных и щелочных металлов, установить закономерности изменения зарядового состояния кислорода в этих соединениях.

Научная новизна выполненной работы заключается в том, что для карбонатов щелочных металлов впервые:

- выполнены расчеты зонных спектров и спектров плотности состояний;

- установлены механизмы образования химической связи и роль катионных подрешеток в ее формировании;

- вычислены оптические функции в широком интервале энергий;

- определены величины зарядов атомов по методу Бейдера.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Структура энергетического спектра валентной области карбонатов щелочных металлов определяется электронным строением карбонат-иона и характером гибридизации составляющих кристаллы подрешеток.

2. Различия в количестве и геометрии катионных подрешеток в карбонатах металлов обуславливают особенности распределения электронного заряда в кристаллах, в том числе заряд аниона.

3. Различный характер электронного перетока между а- и лг-орбиталями неэквивалентных в кристаллографическом отношении атомов кислорода приводит к разным величинам зарядов атомов и разной силе химического связывания в анионе.

4. Рядовые зависимости оптических свойств и параметров химической связи карбонатов щелочных металлов, объясняются установленными закономерностями энергетического и пространственного строения электронной подсистемы кристаллов.

Научная значимость работы состоит в том, что впервые определены такие фундаментальные характеристики кристаллических карбонатов щелочных металлов, как энергетическое и пространственное распределение электронов, на основе которых установлены закономерности их электронной структуры и механизмы образования химической связи.

Практическая значимость работы состоит в том, что на основе имеющегося и вновь созданного программного обеспечения вычислены количественные характеристики энергетического спектра, оптических функций, величин зарядов и зарядового переноса, необходимые для интерпретации физико-химических свойств класса соединений — карбонатов щелочных металлов.

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием апробированных и хорошо зарекомендовавших себя методов теории функционала плотности и псевдопотенциала, обладающих высоким и контролируемым уровнем точности. Полученные результаты находятся в удовлетворительном качественном и количественном согласии с имеющимися экспериментальными и теоретическими данными. Зарядовые состояния атомов, полученные для ионных и ионно-молекулярных соединений, сравнивались с результатами других авторов и имеют хорошее согласие с ними. Сформулированные выводы являются взаимно согласованными и не содержат внутренних противоречий.

Личный вклад автора состоит в практической реализации метода Бейдера и вычислении зарядовых состояний кислорода, а также выполнении расчетов зонной структуры, плотности состояний, кристаллической и разностной плотности всех изучаемых соединений. Идея исследования, постановка задач, анализ результатов обсуждались совместно с научным руководителем.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийских научных конференциях студентов-физиков и молодых ученых (Красноярск, 2003; Москва, 2004; Новосибирск, 2006; Ростов — на — Дону, Таганрог 2007), Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2003), конференции молодых ученых Кемеровского государственного университета, посвященный 50-летию КемГУ (Кемерово, 2004), Международной конференции «Физико-химические процессы в неорганических материалах» (Кемерово, 2004, 2007), третьей Всероссийской, научной конференции «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2004), Всероссийской школе-конференции "Молодые ученые - новой России. Фундаментальные исследования в области химии и инновационная деятельность" (Иваново, 2005), на семинаре «Термодинамика и материаловедение. 5-ый семинар СО РАН-УрО РАН» (Новосибирск, 2005), Молодежном семинаре по проблемам физики конденсированного состояния вещества (Екатеринбург, 2005), Международной научной конференции «Фундаментальное и прикладное материаловедение» (Барнаул, 2007).

Публикации: по теме диссертации опубликованы 22 работы, в том числе 3 статьи в. журналах из списка ВАК, 7 статей в сборниках научных трудов и 12 тезисов докладов на научных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 106 наименования. Общий объем диссертации составляет 104 страниц, работа содержит 17 таблиц и 36 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Фёдоров, Игорь Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основные результаты и выводы

1. В рамках теории функционала плотности, методом псевдопотенциала в

-1 с базисе численных sp d псевдоорбиталей вычислены зонные спектры, плотности электронных состояний N(E) карбонатов щелочных металлов. Валентная зона состоит из узких разрешенных зон, разделенных широкими участками запрещенных энергий. Зоны, расположенные в нижней части валентного спектра, образованы преимущественно ^-состояниями кислорода. Число полос в плотности состояний определяется количеством неэквивалентных подрешеток.

2. В широком интервале энергий вычислены оптические функции. Структура спектров мнимой части комплексной диэлектрической' проницаемости е2(Е) объясняется строением и природой верхней валентной и нижней незанятой энергетических зон. Верхняя валентная зона всех карбонатов образована ^-состояниями атомов кислорода. Нижние незанятые зоны имеют преимущественно анионную природу с разной долей катионных состояний: в 1л2СОз и Na2C03 эти зоны дисперсные, тогда как в К2СОз и LiKC03 они энергетически обособлены и в N(E) им отвечает отдельная полоса.

3. Увеличение радиуса катиона в ряду карбонатов сопровождается изменением характера гибридизации между составляющими кристалл подрешетками и, как следствие, - увеличением ширины валентной зоны, уменьшением ширины запрещенной зоны, усложнением структуры< спектра плотности состояний и смещением максимумов оптических функций в низкоэнергетическую область.

4. Из распределения разностной плотности установлено, что основным механизмом образования химической связи является электронный перенос между <т- и тг-орбиталями кислорода в связевую С-О область и в области за ядрами атомов. За перенос электронов в связевую область отвечает взаимодействие между подрешетками углерода и кислорода, за образование парных максимумов аниона и катиона.

5. Применительно к валентной плотности развит метод Бейдера и составлена программа расчета электронного заряда атома в кристалле, которая апробирована на простых соединениях. Показано, что неэквивалентные в кристаллографическом отношении атомы кислорода в 1л2СОз и Na2C03 находятся в разном зарядовом состоянии. Также разные заряды в ряду карбонатов имеют анионы в целом.

6. При общности механизмов образования по количественным, ряде случаев - качественным параметрам, химическая связь в ряду карбонатов различается. Причиной этого является, обусловленный кристаллической геометрией, различный характер электронного переноса между подрешетками вследствие внутриатомной гибридизации катионных состояний.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Фёдоров, Игорь Александрович, 2008 год

1. Dovesi, R. The Periodic Hartree-Fock Method and its 1.plementation in to CRYSTAL code / R. Dovesi, R. Orlando, C. Roetti, C. Pisani, V.R. Saunders // Phys. Stat. Sol. (b). -2000. -V. 217. - P. 63-88.

2. Kresse, G. Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set / G. Kresse, J. Furthmuller // Phys. Rev. B. — 1996. -V. 54, №16. -P.l 1169-11186.

3. In: WIEN2k, an augmented plane wave + local orbitals program for calculating crystal properties / P. Blaha et all// Techn. University at Wien. Austria, 2001.- 172 p.

4. Журавлев, Ю.Н. Исследование электронной структуры и химической связи рядов преимущественно ионных и ионно-молекулярных кристаллов по методу подрешеток: дисс. . д-ра физ.-мат. наук : 02.00.04 : защищена 19.12.03.-Кемерово, 2003. -Кемерово, 2003. 365 с.

5. Hohenberg, P. Inhomogeneous electron gas / P. Hohenberg, W. Kohn // Phys. Rev. B. Solid State. 1964. - V. 136, № 3. - P. 864-871.

6. Kohn, W. Self-consistent equation including exchange and correlation effects / W. Kohn, L.J. Sham // Phys. Rev. A Gen. Phys. - 1965. - V. 140, № 4. -P. 1133-1137.

7. Bachelet, G. B. Pseudopotentials that work: From H to Pu / G. B. Bachelet,D. R. Hamann, M. Schluter // Phys. Rev. B. 1982. - V. 26, №8. - P. 4199-4228.

8. Моделирование электронных состояний в кристаллах / Ю.М. Басалаев и др.. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2001. 163 с.

9. Weng, X. Pseudo-atomic-orbital band theory applied to electron-energy-loss near-edge structures / X. Weng, P. Rez, O.F. Sankey // Phys. Rev. B. 1982. - V. 40, № 8. P. 5694-5704.

10. Briddon, P.R. LDA calculations using a basis of gaussian orbitals / P.R. Briddon, R. Jones//Phys. Stat. Sol. (b).-2000. V. 217.-P. 131-171.

11. Золотарев, М.Л. Интегрирование функций по зоне Бриллюэна и метод специальных точек / М.Л. Золотарев, А.С. Поплавной // Известия ВУЗов. Физика. 1983. -№ 6. -С. 83-86.

12. Щукарев, С.А. Неорганическая химия: учеб. пособие / С.А. Щукарев. -М.: Высшая школа, 1984. 382 с.

13. Журавлев, Ю.Н. Вычисление электронной плотности MgCCb по методу подрешеток / Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной // ФТТ. 2001. - Т.43, №11.-С. 1984-1987.

14. Журавлев, Ю.Н. Особенности формирования электронной плотности в кристаллах с решеткой NaCl / Ю.Н. Журавлев, Ю.М. Басалаев, А.С. Поплавной // Журн. структур, химии. 2001. - Т.42, № 2. - С. 210-216 .

15. Журавлев, Ю.Н. Формирование химической связи в ионных кристаллах / Ю.Н.Журавлев, А.С. Поплавной // Журн. структур, химии. 2001. - Т.42, № 5. - С. 860-866.

16. Цирельсон, В.Г. Химическая связь и межмолекулярное взаимодействие / В.Г. Цирельсон. -РХТУ им. Д.И.Менделеева. М., 2000. 90 с.

17. Бейдер, Р. Атомы в молекулах : учебное издание / — М.: Мир, 2001. -532 с.

18. Noury, S. Computational tools for the electron localization function topological analysis / S. Noury, X. Krokidis, F. Fuster, B. Silvi // Comput. Chem. 1997. - V. 23, № 6. - P. 597-604.

19. Silvi, B. Direct space representation of the metallic bond /В. Silvi, C. Gatti //J. Phys. Chem. A. 2000. - V. 104. - P. 947-953.

20. Proft, F.D. Atomic charges, dipole moments, and Fukui functions using the Hirshfeld partitioning of the electron density / F.D. Proft, C.V. Alsenoy, A. Peeters, W. Langenaeker, P. Geerlings, // J. Comput. Chem. — 2002. V. 23, № 12.-P. 1198-1209.

21. Popelier, P.L.A. A Fast Algorithm to compute Atomic Charges using the Topology of the Electron Density / P.L.A. Popelier // Theor. Chem. Act. 2001. -V. 105.-P. 393-399.

22. Malcolm, О. J. N. An improved algorithm to locate critical points in a 3D scalar field as implemented in the program MORPHY / O. J. N. Malcolm, P. L. A. Popelier// J. Comput. Chem. 2003. - V. 24, № 4. - P. 437-442.

23. Stefanov, B.B. An efficient approach to calculation of zero-flux atomic surfaces and generation of atomic integration data / B.B. Stefanov, J. Cioslowski // J. Comput. Chem. 1995.-V. 16, № 11. 1394-1404.

24. Popelier, P.L.A. An analytical expression for interatomic surfaces in the theory of atoms in molecules / P.L.A. Popelier // Theor. Chim. Acta 1994. — V. 87,№6.-P. 465-476.

25. Popelier, P. L. A. A method to integrate an atom in a molecule without explicit representation of the interatomic surface / P.L.A. Popelier // Сотр. Phys. Commun.- 1998.-V. 108, № 2. P. 180-190.

26. Uberuaga, B.P. Elastic sheet method for identifying atoms in molecules /

27. B.P. Uberuaga, E.R. Batista, H. Jonsson, // J. Chem. Phys. 1999. - V. 111, № 23. -P. 10664-10669.

28. Katan, C. Numerical computation of critical properties and atomic basins from three-dimensional grid electron densities/ C. Katan, P. Rabiller, C. Lecomte, M. Guezo, V. Oison, M. Souhassou // J. Appl. Cryst. 2003. - V. 36. - P. 65-73.

29. Aray, Y. Numerical determination of the topological properties of the electronic charge density in molecules and solids using density functional theory / Y. Aray, J. Rodriguez, J. Rivero, // J. Phys. Chem. 1997. - V. 101, № 37. - P. 6976-6982.

30. Madsen, G.K.H. F center in sodium electrosodalite as a physical manifestation of a non-nuclear attractor in the electron density / G.K.H. Madsen,

31. C. Gatti, B.B. Iversen, L. Damjavonic, G.D. Stucky, V.I. Srdanov // Phys. Rev. B. 1999.-V. 59, № 19.-P. 12359-12369.

32. Biegler-Konig, F. W. Calculation of the Average Properties of Atoms in Molecules. II. / F. W. Biegler-Konig, R. F. W. Bader and T.-H. Tang // J. Comput. Chem.- 1998. V. 3.-P. 317-328.

33. Henkelman, G. A fast and robust algorithm for Bader decomposition of charge density / G. Henkelman, A. Arnaldsson, H. Jonsson //Сотр. Mat. Sci. — 2006.-V. 36.-P. 354-360.

34. Hartwigsen, C. Charge density and charge transfer in stage-1 alkali-graphite intercalation compounds/ C. Hartwigsen, W. Witschel, E. Spohr// Phys. Rev. B. -1997. V. 55, № 8. P. 4953-4959.

35. Benedek, R. Charge transfer Rb-intercaleted graphites / R. Benedek, Ap. Smith, L.H. Yang // Phys. Rev. B. 1994. - V. 49, № 11. - P. 7786-7789.

36. Van Aalst, W. The modulated structure of gamma Na2C03 in a harmonic approximation / W. van Aalst, J. den Hollander, W. J. A.M. Peterse, P.M. de Wolff // Acta Gryst. B. 1976. - V. 32. - P. 47-58.

37. De Pater, C. J. Incommensurate structural phase transformation Na2C03 / C. J. de Pater, R. B. Helmholdt // Phys. Rev. B, 1979. - V. 19, - P.5735-5745

38. Swainson, I. P. Neutron powder diffraction study of the ferroelastic phase transition and lattice in sodium carbonate, Na2CC>3 / I. P. Swainson, M. T. Dove, M. J. Harris // J. Phys. Condens. Matter, 1995. -V. 7. - P. 4395-4417.

39. Harris, M. J. A single-crystal neutron scattering study of lattice melting injferroelastic Na2C03 / M. J. Harris, M. T. Dove, K. W. Godfrey // J. Phys. Condens Matter, 1996. -V. 8. - P. 7073-7084.

40. Harris, M. J. The incommensurate phase of sodium carbonate: an infrared absorption study / M. J. Harris, E. К. H. Salje // J. Phys. Condens. Matter, 1992. - V. 4.-P. 4399-4408.

41. Dusek, M. Sodium carbonate revisited / M. Dusek, G. Chapuis, M. Meyer, V. Petricek // Acta Cryst. B. 2003. - V. 59. - P. 337-352.

42. Parlinski, K. Calculations of the phonon dispersion curves of C2H2, OC(ND2)2 , and Na2C03 from generic force field / K. Parlinski, G. Chapuis. // J. Chem. Phys.- 1999.-V. 110,№ 13.-P. 6406-6411

43. Wu, C.-I. Electronic structure and electron-injection mechanisms of cesium-carbonate-incorporated cathode structures for organic light-emitting devices / C.-I.

44. Wu, Lin C.-T., Chen Y.-H. Chen M.-H. / Appl. Phys. Lett. 2006. - V. 88. - P. 152104-152104-3.

45. D'yakov, V. A. Optical and nonlinear optical properties of LiNaCOa single crystals / V. A. D'yakov, C. A. Ebbers, M. V. Pchelkin, V. I. Pryalkin // Journal of Russian laser research. 1996. - V. 17, № 5. - P. 489-494

46. Araki, N. Measurement of thermophysical properties of molten salts: Mixtures of alkaline carbonate salts / N. Araki, M. Matsuura, A. Makino, T. Hirata and Y. Kato // International Journal of thermopysics. 1988. - V. 9, №6. P. 10711080

47. Idemoto, Y. Crystal structure of (LixKix)2TO3 (x=0, 0.43, 0.5, 0.62, 1) by neutron powder diffraction analysis / Y. Idemoto, J.W. Jr. Richardson, N. Koura, S. Kohara, С. K. Loong // J.Phys. Chem. Solid. 1998. - V. 56, № 3. - P. 363376.

48. Ковалев, О.В. Неприводимые и индуцированные представления и копредставления Федоровских групп / О.В. Ковалев. М.: Наука, 1986. - 368 с.

49. Ehrhardt, Н. Hochdrucksynthesen einiger carbonate mit ueberkritischem C02 / H. Ehrhardt, H. Schweer, H. Seidel // Zeitschrift fuer Anorganische und Allgemeine Chemie ZAACA, 1980, V. 462. - P. 185-198.

50. Onoda-Yamamuro, N. Neutron powder diffraction study of the low-temperature phases of KNO2 / N. Onoda-Yamamuro, H. Honda, R. Ikeda, O.

51. Yamamuro, Т. Natsuo, К. Oikawa, Т. Kamiyama, F. Izumi // J. Phys. Condens. Matter.-1998.-V. 10.-P. 3341-3351.

52. Idemoto, Y. Crystal structure of LiKC03 by neutron powder diffraction analysis / Y. Idemoto, J.W. Jr. Richardson, N. Koura, S. Kohara, С. K. Loong // J.Sol. Stat. Chem. 1997. - V. 128, № 3. - P. 156-159.

53. Matsumoto, M. Raman spectroscopic study of vibrational and rotational relaxations of CO3- ion in molten Li2C03 /М. Matsumoto, S. Okazaki, I. Okada // J. Chem. Phys. 1990. V. 92, №2. - P. 1515-1516.

54. Parlinski, K. Calculations of the phonon dispersion curves of C2H2, OC(ND2)2, and Na2C03 from generic force field / K. Parlinski, G. Ghapuis // J. Chem. Phys. 1999. V. 110, №13. P. 6406-6411.

55. Koura, N. Alkali carbonate: Raman spectroscopy, ab initio calculations, and structure / N. Koura, S. Kohara, K. Takeuchi, L.A. Curtiss, M. Grimsditch, M.L. Saboungi // J. Mol. Struct. 1996. - V. 382. - P. 163-169.

56. Ramondo, F., Bencivenni L., Sanna N. and,Cesaro S.N. // J. Mol. Struct. (Theochem). 1992. -V. 253. - P. 121-126.

57. Kohara, S. The structure of LiKC03 studied by ab initio calculations and Raman spectroscopy / S. Kohara, N. Koura, Y. Idemoto, S. Takahashi, M.L. Saboungi, L.A. Curtiss // J.Phys. Chem. Solid. 1998. - V. 59, № 9. - P. 14771485.

58. Долин, С.П. Электронное строение окислов и оксианионов непереходных элементов. Часть III. ВО\~,СО.",М)3- / С.П. Долин, М.Е. Дяткина // Журнал структурной химии. 1972. - Т. 13, № 5. - С. 966-967.

59. Leary, P. Modelling carbon for industry: radiolytic oxidation / P. Leary, C.P. Ewels, M.I. Heggie, R. Jones, P.R. Briddon // Phys. Stat. Sol (b). 2000. - V. 217. -P. 429-447.

60. Connor, J.A. On the bonding the ions PO3', , СЮ;, CIO; and C032" as studied by X-ray spectroscopy and ab inito SCF-MO calculations / J.A. Connor,

61. H. Hiller, V.R. Saunders, M. Barrer //Molecular Physics. 1972. - V.23. № 1, -P. 81-90.

62. Becke, A.D. Density-functional exchange-energy approximation, with correct asymptotic behavior // Phys. Rev. A. 1988. - V. 38, № 6. - P. 30983100.

63. Lee, C. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density / C. Lee, W. Yang, R.G. Parr // Phys. Rev. A. -1988-1.-V. 37, №2.-P. 785-789.

64. Федоров, И.А. Зонная структура и химическая связь в карбонатах щелочных металлов / Федоров И.А., Журавлев Ю.Н., Корабельников Д.В. // Известия ВУЗов. Физика. 2006. - Т.49, № 10. - С. 61-65.

65. Федоров, И.А. Зонная структура и химическая связь в карбонатах лития и натрия / Поплавной А.С., Журавлев Ю.Н., Федоров И.А. // Вестник КемГУ, -2006, №2,-С. 69-71.

66. Федоров, И. А. Зонная структура и химическая связь в карбонатах щелочных металлов / Ю. Н. Журавлев; И. А. Федоров // Физ.-хим. процессы в неорганических материалах: доклады 9-ой Международ, конф. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2004. - Т.1. - С. 375-377.

67. Федоров, И.А. Электронная структура карбоната натрия // Сборник трудов студентов и молодых ученых КемГУ, посвященный 50-летию Кемеровского государственного университета, Кемерово, Полиграф, 2004. -Вып. 5, С. 227-229.

68. Федоров, И. А. Электронная структура карбоната калия / сборник трудов молодых ученых Кемеровского государственного университета, посвященный 30-летию КемГУ, Кемерово, Полиграф, 2004. Вып. 4— С. 190-192.

69. Федоров, И. А. Электронная структура нитрита калия // Сборник тезисов 9-ой Всероссийской науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург-Красноярск: АСФ России, 2003. — Ч. 1. - С.< 118-119.

70. Федоров, И. А. Особенности электронного строения моноклинного нитрита калия // Материалы XLII Международ, студ. конф. «Студент" и научно-технический прогресс»: Физика», Новосибирск, НГУ, - 2004. — С. 165-166.

71. Шолох, В.Г. Спектры карбонатов щелочных металлов в области 4-11 эВ и их электронная структура // ЖПС. 1989. - Т. 50, № 5. - С. 760-764.

72. Федоров, И. А. Оптические функции карбонатов щелочных металлов / Д.В. Корабельников, И А. Федоров // Сборник тезисов 12-ой Всероссийской науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург: АСФ России, - 2006. - С. 186-187.

73. Федоров, И. А. Электронная структура, химическая связь и физико-химические свойства нитрита и нитрата калия / Ф. А. Дзюбенко, Ю. Н. Журавлев, И. А. Федоров // Известия вузов. Физика. 2004. - № 7. - С. 96. -Деп. в ВИНИТИ, 11.05.04, № 775-В2004.

74. Shchukarev, А. V. XPS study of group IA carbonates / A. V. Shchukarev, D. V. Korolkov// CEJC. 2004. - V. 2, № 2. - P. 247-362.

75. Федоров, И. А. Электронное строение карбонатов щелочных металлов // Сборник тезисов 10-ой Всероссийской науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых». Екатеринбург-Москва: АСФ России, — 2004. — Т.1. С. 289-290.

76. Федоров, И. А. Зонная* структура карбоната лития // Сборник тезисов 11-ой Всероссийской науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых. -Екатеринбург: АСФ России, 2005. - С. 134-135.

77. Федоров, И. А. Природа электронных состояний и химическая связь в карбонатах лития и калия / Ю. Н. Журавлев, И. А. Федоров // Журнал структурной химии. 2006. - Т.47, № 2, С. 215-219.

78. Maslen, E.N., Streltsov V.A., Streltsova N.R., Ishizawa N. Electron density and optical anisotropy in rombohedral carbonates. Ill Synchrotron X-ray studies of СаСОз, MgC03, and MnC03 // Acta Cryst. 1995. - V. В 51. - P. 929-939

79. Федоров, И. А. Электронное строение карбонатов лития и натрия // VI молодежный семинар по1 проблемам физики конденсированного состояния вещества. Екатеринбург, - 2005. - С. 72-73.

80. Федоров, И. А. Электронное строение карбонатов щелочных металлов / Ю. Н. Журавлев, И. А. Федоров // Термодинамика и материаловедение. Тезисы докладов 5-го семинара СО РАН-УрО РАН. Новосибирск, - 2005. -С.101-103.

81. Федоров, И. А. Химическая связь в карбонате рубидия // Физика твердого тела. Материалы IX Российской науч. студ. конф., Томск: ИФПМ СО РАН, - 2004. - С. 99-100.

82. Pendas, А. М. Ions in crystals: The topology of the electron density in ionic materials. I. Fundamentals / A. M. Pendas, A. Costales, and V. Luana // Phys. Rev. B. 1997. - V. 55, № 7. - P. 4275-4284.

83. Эварестов, P.А. Полный учет симметрии при построении функций Ваннье: химическая связь в кристаллах MgO и ТЮ2 / Р.А. Эварестов, Д.Е. У свят, В.П. Смирнов //ФТТ.- 2003. -Т. 45, №11.-С. 1972-1981.

84. Segall, M.D. Population analysis of plane-wave electronic structure calculations of bulk materials / M.D. Segall, R. Shah, C.J. Pickard, M.C. Payne, I. Dawson//Phys. Rev. В. 1996.-V. 54, №23,-P. 16317-16320.

85. Noguera, C. Electron redistribution in low dimensional oxide structures / C. Noguera, A. Pojani, P. Casek, F. Finocchi // Surf. Sci. 2002. - V. 507, № 10. -P. 245-255.

86. Hartwigsen, C. Charge density and charge transfer in stage-1 alkali-graphite intercalation compounds / C. Hartwigsen, W. Witschel, and E. Spohr // Phys. Rev. B. 1997. - V. 55, №8. P. 7786-4959.

87. Benedek, R. Charge transfer Rb-intercaleted graphites / R. Benedek, A. P. Smith // Phys. Rev. B. 1994. - V. 49, № 11, - P. 4953-7789.

88. Catti, V. Static lattice and electron properties of MgC03 (magnesite) calculated by ab initio periodic Hartree-Fock methods / V. Catti, A. Pavese, R. Dovesi, V. R. Saunders // Phys. Rev. B. 1993. - V. 47, № 15, - P. 9189-9198.

89. Sanville, E. Electronic and geometric structure calculations of adsorption of small (ZnO),-clusters (г-1-4) on graphite / E. Sanville, J. J. BelBruno // Phys. Rev. B. 2007. - V. 76, - P. 085412-085421.

90. Hahn, U. Electronic structure and chemical-bonding mechanism of Cu3N, Cu3NPd, and related Cu(I) compounds / U. Hahn, W. Weber // Phys. Rev. B. -1996. — V. 53, №19,-P. 12684-12693.

91. Ghosez, Ph. Dynamical atomic charges: The case ofAB03 compounds / Ph. Ghosez, J.-P. Michenaud, X. Gonze // Phys. Rev. B. 1998. - V. 58, № 10, - P. 6224-6240.

92. Luana, V. Ions in crystals: The topology of the electron density in ionic materials.II. The cubic alkali halide perovskites / V. Luana, A. Costales, A. M. Pendas // Phys. Rev. B. 1997. - V. 55, № 7, - P. 4285-4297.

93. Lebegue, S. Electronic structure and properties of the Fermi surface of the superconductor LaOFeP / S. Lebegue // Phys. Rev. B. 2007. - V. 75, - P. 035110-035115.

94. Evarestov, R. A. Comparative density-functional LCAO and plane-wave calculations of LaMn©3 surfaces / R. A. Evarestov, E. A. Kotomin, Yu. A. Mastrikov, D. Gryaznov, E. Heifets, J. Maier // Phys. Rev. B. 2005. - V. 72, - P. 214411-4214423.

95. Uberuaga, B. P. Dynamical simulations of radiation damage and defect mobility in MgO / B. P. Uberuaga, R. Smith, A. R. Cleave, G. Henkelman, R. W. Grimes, A. F. Voter, К. E. Sickafus // Phys. Rev. B. 2005. - V. 71, - P. 104102104114.

96. Coquet, R. Calculations on the adsorption of Au to MgO surfaces using SIESTA / R. Coquet, G. J. Hutchings, S. H. Taylor, D. J. Willock // J. Mater. Chem. — 2006. — V. 16,-P. 1978-1988.

97. Soler, J. M. The SIESTA method for ab initio order-N materials simulation / J. M. Soler, E. Artacho, J. D. Gale, A. Garcia, J. Junquera, P. Ordejon, D. Sanchez-Portal / J. Phys.: Condens. Matter, 2002. - V. 14, - P. 2745-2779.

98. Jauch, W. Electron density distribution in paramagnetic and antiferromagnetic MnO:A y-ray diffraction study / W. Jauch, M. Reehuis // Phys. Rev. B. 2003. - V. 67, - P. 184420-184427.

99. Laskowski, R. Charge distribution and chemical bonding in Cu20 / R. Laskowski, P. Blaha, K. Schwarz // Phys. Rev. B. 2003. - V. 67, - P. 075102075109.

100. Журавлев, Ю.Н. Распределение валентной электронной плотности в преимущественно ионных кристаллах с различающимися подрешетками Браве / Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной // ФТТ. 2003. - V. 45, № 1. - С. 37-41.

101. Федоров, И. А. Зарядовые состояния кислорода в кристаллах/ Ю.Н. Журавлев, И.А. Федоров // Физико-химические процессы в неорганических материалах: Доклады 10-ой Международ. конф. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2007. - Т.1. - С. 334-336.

102. Jonnard, P. Electron distribution in MgO probed by x-ray emission / P. Jonnard, F. Vergard, C. Bonnelle, E. Orgaz, M. Gupta // Phys. Rev. B. 1998. -V. 57, № 19.-P. 12111-12118.

103. Федоров, И. А. Зарядовые состояния кислорода в карбонатах лития и натрия // Ползуновский альманах, № 1-2, - 2007. - С. 187-188.

104. Федоров, И. А. Электронное строение карбида лития / Сборник тезисов 13-ой Всероссийской науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург: АСФ России. 2007. - С. 216-217