Природа электронных состояний, фотоэлектронные и оптические свойства оксианионных кристаллов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат физико-математических наук Корабельников, Дмитрий Васильевич

• Корабельников, Дмитрий Васильевич
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Корабельников, Дмитрий Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Кристаллическая структура.

1.2. Фотоэлектронные исследования.

1.3. Оптические исследования.

1.4. Расчёты электронной структуры.

1.5. Влияние поверхностных состояний на электронные свойства.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ РАСЧЁТА ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ.

2.1. Одноэлектронное приближение и методы построения эффективного потенциала.

2.2. Методы расчёта зонной структуры кристаллов и современные программные комплексы

2.3. Методы расчёта интегральных характеристик зонного спектра.

2.4. Методы определения атомных зарядов.

2.5. Выбор оптимальных методов расчёта.

ГЛАВА 3. ПРИРОДА ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ И ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ СПЕКТРЫ.

3.1. Остовные состояния.

3.2. Валентные состояния.

3.3. Общие закономерности.

ГЛАВА 4. ПРИРОДА ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ И

ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ.

4.1. Природа нижних незанятых состояний.

4.2. Роль анионных состояний в формировании оптических спектров.

4.3. Роль катионных состояний в формировании оптических спектров.

ГЛАВА 5. РОЛЬ ПОВЕРХНОСТИ В ФОРМИРОВАНИИ

ФОТОЭЛЕКТРОННЫХ И ОПТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ.

5.1. Метод расчёта электронной структуры поверхностных состояний

5.2. Электронная структура, фотоэлектронные и оптические свойства поверхности.

5.3. Моделирование изменения электронных свойств поверхности при внешних воздействиях.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Природа электронных состояний, фотоэлектронные и оптические свойства оксианионных кристаллов»

Актуальность темы. При изучении физико-химических свойств кристаллов электронная подсистема играет важную роль. Актуальность исследования электронных свойств оксианионных кристаллов обусловлена как перспективами их более эффективного практического использования, так и чисто научным интересом. Известно, что нитриты и нитраты относят к ионно-молекулярным материалам, уникальность которых заключается в возможности локализованных анионных возбуждений квазимолекулярного характера. Имеющиеся экспериментальные данные по отдельным рядам оксианионных соединений указывают на структурную общность их фотоэлектронных и оптических спектров, систематическая интерпретация которых носит лишь качественный характер.

Изучение природы электронных состояний — фундаментальная проблема квантовой химии. Установление природы состояний позволяет с количественной точки зрения описать структуру фотоэлектронных, оптических спектров и дать им интерпретацию.

Изучение химического сдвига остовных уровней оксианионных кристаллов проводилось методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС). Несмотря на то, что теоретическое исследование остовных состояний в этом плане актуально, для большинства кристаллов оно не проводилось.

Методом ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии (УФЭС) проводилось исследование валентной области энергетического спектра оксианионных кристаллов. Для адекватного описания особенностей УФЭС -спектров необходимы исследования валентных электронных состояний поверхности, которые к настоящему времени практически отсутствуют.

Посредством метода оптической спектроскопии изучались электронные переходы из валентных в незанятые электронные состояния. В этой связи весьма актуальным представляется теоретическое исследование незанятых состояний, которое систематически ранее не проводилось.

В современных квантово-химических расчётах широкое распространение получили методы линейной комбинации атомных орбиталей (JIKAO), Хартри-Фока (ХФ) и теории функционала электронной плотности (ТФП). Эти методы реализованы в программном комплексе CRYSTAL06, особенности которого являются уникальными, поскольку позволяют в рамках одного программного кода с использованием нескольких методов проанализировать различные аспекты микроскопических и макроскопических характеристик исследуемых объектов.

Работа выполнена в рамках проекта АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)» (№ 2.1.1/1230).

Целью настоящей работы является систематическое изучение природы электронных объёмных и поверхностных состояний в рядах оксианионных соединений щелочных металлов MmAOn (М: Li, Na, К; A: N, S, CI; т= 1, 2; п—2, 3, 4), интерпретация на этой основе их фотоэлектронных и оптических свойств.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выбрать оптимальные варианты обменно- корреляционных потенциалов, базисных наборов, составить программы расчёта интегральных характеристик;

- вычислить заряды атомов, энергии остовных состояний и дать интерпретацию РФЭС- спектров;

- вычислить парциальные заряды атомов, плотность состояний N(E) для . валентных состояний и дать интерпретацию УФЭС- спектров;

- вычислить парциальные гипотетические заряды атомов для незанятых состояний, мнимую часть диэлектрической проницаемости 82(E) и дать интерпретацию оптических спектров;

- вычислить электронную структуру поверхностных состояний и на этой основе построить модель изменения электронных свойств при внешних воздействиях.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что для рядов оксианионных кристаллов впервые:

- вычислены атомные заряды, установлены рядовые закономерности их изменения;

- рассчитаны энергии остовных состояний и на этой основе интерпретированы РФЭС- спектры;

- проведено количественное исследование природы отдельных групп валентных и незанятых электронных состояний;

- на основе строения энергетического спектра и природы электронных состояний интерпретирована структура оптических и фотоэлектронных спектров;

- выполнены расчёты электронной структуры поверхностных состояний: плотности состояний, зарядов;

- развита модель изменения электронных свойств поверхности при внешних воздействиях.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. В валентной области энергетического спектра оксианионных кристаллов выделяются полосы, соответствующие гибридизованным состояниям анионной природы, на которые накладываются практически не гибридизую-щиеся с ними полосы катионной природы. Нижние незанятые состояния соответствуют гибридизованным состояниям атомов аниона с незначительным вкладом катионных состояний.

2. Для фотоэлектронных и оптических спектров оксианионных кристаллов характерно структурное единообразие, что обусловлено преимущественно анионной природой верхних валентных и нижних незанятых состояний.

3. При изменении числа атомов кислорода в анионе химический сдвиг наиболее существенен для остовных состояний центрального атома.

4. При переходе от объёма к поверхности атомные заряды в разной мере изменяются для различных оксианионных солей натрия. Также неравнозначно смещаются в запрещённую зону энергии электронных состояний, что должно проявляться в фотоэлектронных и оптических спектрах.

Научная значимость работы заключается в том, что определены количественные характеристики электронных состояний (полные и парциальные заряды, заселённости) поверхности и объёма оксианионных соединений щелочных металлов. На основе строения энергетического спектра и количественного изучения природы электронных состояний дана интерпретация фотоэлектронных и оптических спектров. Результаты исследований расширяют представления о роли неэквивалентных атомов, природы состояний и поверхности в формировании фотоэлектронных и оптических спектров.

Практическая значимость работы состоит в том, что предложены модели электронного строения и физико-химических свойств поверхности и объёма оксианионных кристаллов, позволяющие прогнозировать поведение реальных систем. Рассчитаны комплексы фундаментальных оптических функций, плотность состояний, атомные заряды. Развита модель изменения электронных свойств поверхности при внешних воздействиях.

Достоверность полученных результатов и выводов подтверждается применением апробированных и хорошо зарекомендовавших себя методов квантовой химии твёрдого тела, а также современного программного пакета CRYSTAL06. Полученные результаты находятся в хорошем качественном и количественном согласии с имеющимися экспериментальными и теоретическими данными. Сформулированные выводы являются взаимно согласованными и не содержат внутренних противоречий.

Личный вклад автора заключается в непосредственном выполнении расчетов зонной структуры, плотности состояний, оптических функций, атомных зарядов изучаемых соединений, моделировании электронных свойств поверхности, а также составлении программ расчёта интегральных характеристик.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Международных научных студенческих конференциях «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2005, 2006) и отмечены дипломами 2-й и 3-й степени, Российских научных студенческих конференциях по физике твёрдого тела (Томск, 2006, 2008), Всероссийских научных конференциях студентов-физиков и молодых ученых (Екатеринбург, 2005; Новосибирск, 2006; Ростов — на — Дону, Таганрог, 2007; Уфа, 2008; Кемерово-Томск, 2009), Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2006, 2007), Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых учёных «Образование, наука, инновации — вклад молодых исследователей» (Кемерово, 2006, 2007), Молодежном семинаре по проблемам физики конденсированного состояния вещества (Екатеринбург, 2008), Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых учёных по физике (Владивосток, 2007), Международной научной конференции «Фундаментальное и прикладное материаловедение» (Барнаул, 2008), Международной научной конференции «Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах» (Томск, 2008), Международной научной конференции по радиационной физике и химии неорганических материалов (Астана, 2009), Международной научной конференции «Актуальные проблемы физики твёрдого тела» (Минск, 2009).

Публикации: по теме диссертации опубликованы 23 работы, в том числе 6 статей в журналах из списка ВАК, 3 статьи в сборниках научных трудов и 14 тезисов докладов на научных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 127 страниц, включая 55 рисунков, 22 таблицы и список литературы из 155 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Корабельников, Дмитрий Васильевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведено количественное исследование природы отдельных групп валентных и незанятых электронных состояний оксианионных кристаллов. Установлены общие рядовые закономерности изменения полных и парциальных атомных зарядов, а также энергий остовных, валентных и незанятых состояний. Полученные результаты хорошо соответствуют имеющимся теоретическим и экспериментальным данным.

2. В валентной области энергетического спектра MmAOn выделяется шесть полос состояний атомов аниона, парциальные вклады которых различаются в пределах 15 % для различных металлов. На эти полосы анионной природы накладываются полосы негибридизованных Na(2p) (-25-^-22 эВ), К(Зл') (-31-^-28 эВ), К(3р) (-13^-11 эВ)- состояний. Верхние валентные состояния нитратов, сульфатов и перхлоратов формируются 0(2р) — состояниями, парциальный вклад которых составляет не менее 97 %. Различия в зарядовых состояниях неэквивалентных в кристаллографическом отношении атомов металла и кислорода могут достигать 5 %.

3. Нижние незанятые состояния нитритов, нитратов, хлоратов, перхлоратов соответствуют преимущественно (не менее 98 %) состояниям аниона с сопоставимым участием состояний кислорода и центрального атома. Наоборот, нижние незанятые состояния сульфитов и сульфатов имеют дисперсный по энергии характер и формируются преимущественно sp- состояниями серы. В зависимости от структуры аниона локализованные незанятые состояния либо отделены запрещённым участком (до 3 эВ), либо вплотную примыкают, либо накладываются на последующие.

4. Фотоэлектронные спектры для изоанионных рядов при энергиях выше -10 эВ имеют подобную структуру, что обусловлено близкими вкладами анионных состояний в образование полос. При меньших энергиях выделяются также интенсивные полосы Na(2p), К(3s) и К(3р) - состояний. Кристаллографическая неэквивалентность атомов металла и кислорода, находящихся в разных зарядовых состояниях, должна приводить к заметному расщеплению (до 2 эВ) полос фотоэлектронных спектров.

5. Основные особенности оптических спектров в области 5-И 2 эВ определяются структурой комплексного аниона и слабо зависят от катиона. Это связано с тем, что незанятые состояния до 12 эВ имеют преимущественно анионную природу. Вклады состояний металла возрастают тем сильнее, чем больше их атомный номер, но не превышают 23 %. Оптические спектры в области 12-КЗО эВ заметно различаются, что обусловлено катионными возбуждениями с Na(2/?) и К(3/з) - состояний.

6. Выполнены расчеты электронного строения поверхности: плотности состояний, атомных зарядов, энергии. Энергетические смещения поверхностных состояний в запрещённую зону наиболее заметны для Na2S04 (1.5 эВ), NaN02 (0.5 эВ) и составляют менее 0.1 эВ для NaNOs, NaC104. Существенно изменяется заряд кислорода по поверхностным слоям для Na2S04 (до 0.11 \е\), где верхнему слою отвечают состояния больших (на ~1 эВ) энергий, что должно проявляться в У ФЭС- спектрах.

7. Развит подход к компьютерному моделированию электронной структуры дефектной поверхности кристаллов NaAOn. Установлено, что спектры N(E), 82(jE) для объёма NaAOni и моделируемой дефектной поверхности имеют качественно подобную структуру. Электронные состояния дефектной поверхности существенно смещаются в запрещённые зоны, что проявляется в особенностях фотоэлекронных спектров облучённых NaAOn.

БЛАГОДАРНОСТИ Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.ф-.м.н., профессору Журавлёву Ю.Н за ценные советы и всестороннее содействие в работе.

112

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Корабельников, Дмитрий Васильевич, 2009 год

1. Wartchow, R. Crystal structure of Sodium perchlorate / R. Wartchow, H.J. Berthold // Z. Krist. 1978. - V. 147. - P. 307-317.

2. Choi, B.K. Ionic conduction and structural phase transition of Na2S04 doped with various impurities / B.K. Choi, H.K. Lee, Y.M. Kim // Solid State Ionics. -1998. -V. 113-115.-P. 493-498.

3. Abrahams, S.C. Remeasurement of optically active ЫаСЮз and NaBr03 / S.C. Abrahams, J.L. Bernstein // Acta Cryst. 1977. - V. B33. - P. 3601-3604.

4. Larsson, L.O. The crystal structure of sodium sulfite / L.O. Larsson, P. Kierkegaard // Acta Chem. Scand. 1969. - V. 23. - P. 2253-2260.

5. Gohda, T. X-ray study of deformation density and spontaneous polarization in ferroelectric NaN02 / T. Gohda, M. Ichikawa, T. Gustafsson, I. Olovsson // Acta Cryst.-2000.-V. B56.-P. 11-16.

6. Ahtee, M. Correction for preferred orientation in Rietveld refinement / M. Ahtee, M. Nurmela, P. Suortti, M. Jaedvimen // J. Appl. Cryst. 1989. - V. 22.-P. 261-268.

7. Onoda-Yamamuro, N. Neutron powder diffraction study of the low-temperature phases of KN02 / N. Onoda-Yamamuro, H. Honda, R. Ikeda, O. Yamamuro, T. Natsuo, K. Oikawa, T. Kamiyama, F. Izumi // J. Phys. Condens. Matter. 1998. -V. 10.-P. 3341-3351.

8. Nimmo, J. Structure of alpha-phase potassium nitrate at 298 К and 373 К / J. Nimmo, B. Lucas // Journal of Physics. C. 1973. - V. 6. - P. 201-211.

9. Danielsen, J. The Structure of Potassium chlorate at 77 and 298 К / J. Danielsen, A. Hazell, F.K. Larsen // Acta Cryst. 1981. - V. B37. - P. 913-915.

10. Bats, J.W. Deformation density in complex anions. Ill Potassium perchlorate / J.W. Bats, H.H. Fuess // Acta Cryst. 1982. - V. B38. - P. 2116-2120.

11. Andersen, L. The structure of potassium sulfite / L. Andersen, D. Stroemberg // Acta Chem. Scand. 1986. - V. A40. - P. 479-480.

12. Wickleder, M.S. Crystal structure of LiC104 / M.S. Wickleder // Z. Anorg. Allg. Chem. 2003. - V.629. - P. 1466-1468.

13. Alcock, N.W. Lithium sulfate a redetermination / N.W. Alcock, D.A. Evans, D.B. Jenkins // Acta Crystallographica B. - 1973. - V.29. - P. 360-361.

14. Connor, J. A. On the bonding of the ions P043", S042", СЮ4", СЮ3~ and C032" as studied by X-ray spectroscopy and ab-initio SCF-MO calculations / J.A. Connor, I.H. Hillier, V.R. Saunders, M. Barber // Mol. Phys. 1972. - V. 23, N l.-P. 81-90.

15. Нефедов, В.И. Электронная структура образцов изоэлектронных соединений / В.И. Нефедов, Ю.А. Буслаев, Н.В. Сергушин, JI. Байер, Ю.В. Кокунов, А.А. Кузнецова // Изв. АН СССР. Сер. Физическая. 1974. - Т. 38, №3.-С. 448-460.

16. Calabrese, A. Valence-level studies of some first and second row oxyanions by x-ray photoelectron spectroscopy / A. Calabrese, R.G. Hayes // J. Electron. Spectr. and Related Phen. 1975. - V. 6, N 1. - P. 1-16.

17. Bandis, C. Photoelectron emission studies of cleaved and excimer laser irradiated single-crystal surfaces of NaN03 and NaN02 / C. Bandis, L. Scudiero, S.C. Langford, J.T. Dickinson // Surf. Sci. 1999. - V. 442. - P. 413419.

18. Considine, M. Low-energy photoelectron spectroscopy of solids. Electronic structure of the Cyanide, Nitrite, and Nitrate Ions / M. Considine, J.A. Connor, I.H. Hillier // Inorg. Chem. 1977. -V. 16, N 6. - P. 1392-1396.

19. Preobrajenski, A.B. Molecular effects in solid NaN03 observed by x-ray absorption and resonant Auger spectroscopy / A.B. Preobrajenski, A.S.

20. Vinogradov, S.L. Molodtsov, S.K. Krasnikov, T. Chasse, R. Szargan, C. Laubschat // Phys. Rev. B. 2002. - V. 65, N 20. - P. 5116(1-10).

21. Дзюбенко, Ф.А. Исследование электронно-энергетических состояний нитратов, хлоратов и перхлоратов щелочных металлов: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: защищена х.х.х. Кемерово, 1986. - 24 с.

22. Preobrajenski, А.В. Molecular nature of resonant x-ray scattering in solid LiN03 / A.B. Preobrajenski, A.S. Vinogradov, S.K. Krasnikov, R. Szargan, N. Martensson // Phys. Rev. B. 2004. - V. 69, N 11. - P. 5116(1-7).

23. Невоструев, В. А. Особенности зонной структуры и превращений низкоэнергетических возбуждений в ионных кристаллах с комплексным анионом / В.А. Невоструев // Изв. АН Латвийской ССР. Серия физ. и техн. наук. 1987. - № 5. - С. 81-88

24. Невоструев, В.А. Фотолиз и радиолиз кристаллических нитратов щелочных металлов / В.А. Невоструев, М.Б. Миклин // Химия высоких энергий. 1987.-Т. 21, №2.-С. 154-158.

25. Sasaki, Т. Radiation damage studies by X-ray photoelectron spectroscopy. I. Electron irradiated LiN03 and Li2S04 / T. Sasaki, R.S. Williams, J.S. Wong, D.A. Shirley // J. Chem. Phys. 1978. - V. 68, № 6. - P. 2718-2724.

26. Sasaki, T. Radiation-damage studies by X-ray photoelectron spectroscopy. III. Electron irradiated halates and perhalates / T. Sasaki, R.S. Williams, J.S Wong., D.A. Shirley // J. Chem. Phys. 1979. - V. 71, № 11. - p. 4601 -4610.

27. Copperthwaite, R.G. Photoinduced Decomposition of Sodium Perchlorate and Sodium Chlorate when studied by X-ray Photoelectron Spectroscopy / R.G. Copperthwaite, J. Lloyd // J. Chem. Soc. Daiton Trans. — 1977. V. 11. - P. 1117-1121.

28. Yamashita, H. Vacuum ultraviolet absorption of the alkali nitrites and nitrates /

29. H. Yamashita, R. Kato // J. Phys. Soc. Japan. 1969. - V. 26. - P. 1561-1561. 31 .Kawaura, H. Reflection spectra of vibronic excitons in NaN02 / H. Kawaura, Y.

30. Kawaguchi, R. Kato // J. Phys. Soc. Japan. 1988. - V. 57. - P. 3613-3620. 32.Sidman, J.W. Electronic and vibrational states of the nitrite ion. I. Electronic states / J.W. Sidman // J. Am. Chem. Soc. - 1957. - V. 79. - P. 2669-2675.

31. Kamada, M. X-ray photoelectron spectra of NaN02 and KN02 / M. Kamada, K. Ichikawa, K. Tsutsumi // J. Phys. Soc. Japan. 1981. - V. 50. - P. 170-173.

32. Hirotsu, S. Refractive indices of NaN02 and anisotropic polarizability of N0/ / S. Hirotsu, T. Yanagi, S. Sawada // J. Phys. Soc. Japan. 1968. - V. 25. - P. 799-807.

33. Ashida, M. VUV reflection spectra of ferroelectric NaN02 / M. Ashida, O. Ohta, M. Kamada, M. Watanabe, R. J. Kato // J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 1996. - V. 79. - P. 55-58.

34. Hirotsu, S. Refractive indices of NaN02 and anisotropic polarizability of N02" I S. Hirotsu, T. Yanagi, S. Sawada // J. Phys. Soc. Japan. 1968. - V. 25. - P. 799-807.

35. Kamada, M. Temperature dependent of UV absorption in KNO3 and NaN03 / M. Kamada, R. Kato // J. Phys. Soc. Jap. 1973. - V. 35, № 4. - P. 1561.

36. Ballard, R.E. He (I) photo electron and invisible absorption spectra of N3 , N02~, N03~in solution / R.E. Ballard // Chem. Phys. Let. 1983. - V. 97, № 4-5.-P. 413-418.

37. Kawashima, R. Optical absorption near the melting point of L1NO3 crystal / R. Kawashima // Sol. State Com. 1986. - V. 57, № 4. - P. 256-267.

38. Kawashima, R. Temperature dependence of optical absorption near the order-disorder phase transition of sodium nitrate / R. Kawashima, K. Suzuki // J. Phys. Soc. Japan. 1983. - V. 52, № 5. - P. 1857-1865.

39. Kawashima, R. Temperature dependence of optical absorption near the structural phase transition of potassium nitrate / R. Kawashima, K. Katsuki, K. Suzuki // Phys. Stat. Sol. (b). 1985. - V. 129. - P. 697-705.

40. Anan'ev, V. The optical properties of alkali nitrate single crystals / V. Anan'ev, M. Miklin // Optical Materials. 2000. - V. 14. - P. 303-311.

41. Yamashita, H. Vacuum ultraviolet absorption in Alkali-Nitrites and Alkali-Nitrates / H. Yamashita, R. Kato // J. Phys. Soc. Jap. 1970. - V. 29, № 6. - P. 1557-1561.

42. Шолох, В.Г. Спектры отражения и оптические свойства нитратов щелочных металлов в области 3-23 эВ / В.Г. Шолох, Н.И. Алешкевич, Г.Ф. Добржанский, Е.Ф. Титков // ЖПС. 1983. - Т. 39, № 4. - С. 595-598.

43. Yamashita, Н. Optical properties of sodium nitrate in the vacuum ultraviolet region / H. Yamashita // J. Phys. Soc. Jap. 1972. - V 33, №5. - P. 1407-1414.

44. Konak, C. Absorption and circular dichroism spectra of NaCIO3 and LUO3 crystal near the fundamental absorption edge / C. Konak, D. Brezina // Czech. J. Phys. 1982. - V. B32. - P. 1399-1402.

45. Sastry, B.S. Perturbation of fundamental bandedge absorption of NaCIO3 crystals at high temperatures / S.B. Sastry, R.B. Tripathi, C. Ramasasstry // J. Phys. Chem. Sol. 1970. - V. 31. - P. 2765-2771.

46. Шолох, В.Г. Электронные спектры в области вакуумного ультрафиолета некоторых сульфатных солей / В.Г. Шолох, А.И. Комяк, Н.И. Алешкевич // ЖПС. 1985. - Т. 42, № 3. с. 400-405.

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

48. Pfeiffer, G.V. Electronic structure and geometry of N02 and NO~/ G.V. Pfeiffer, L.C. Allen // J. Chem. Phys. 1969. - V. 51. - P. 190-203.

49. Tegeler, E. Molecular orbital analysis of the СОз- ion by studies of the anisotropic X-ray emission of its components / E. Tegeler, N. Kosuch, G. Wiech, A. Faessler // J. Electron. Spectr. and Relat. Phenom. 1980. - V. 18, N 1. - P. 23-28.

50. Hoger, G. A CNDO study of the electronic structure of oxyanions XO"~ / G. Hoger, S. Mera-Hoger, G. Hernandez de Pedrero // Chem. Phys. Lett. 1976. -V. 37.-P. 301-306.

51. McEwen, K.L. Electronic structures and spectra of some nitrogen-oxygen compounds / K.L. McEwen // J. Chem. Phys. 1961. - V. 34, N 2. - P. 547555.

52. Jackson, R.A. Computer modelling of complex molecular ionic materials / R.A. Jackson, K.A. Mort // Сотр. Materials Science. 2000. - V. 17. - P. 230-233.

53. Ravindran, P. Electronic structure, chemical bonding, and optical properties of ferroelectric and antiferroelectric NaN02 / P. Ravindran, A. Delin, B. Johansson, O. Eriksson, J.M. Wills // Phys. Rev. B. 1999. - V. 59, N 3. - P. 1776-1785.

54. Jiang, H. Calculation of electronic and optical properties of ferroelectric NaNCb / H. Jiang, Y.-N. Xu, W.Y. Ching // Ferroelectrics. 1992. - V. 136. - P. 137146.

55. Hess, W.P. Laser ablation of sodium nitrate: NO desorption following excitation of the 7i*—7i band of nitrate anion / W.P. Hess, K.A.H. German, R.A. Bradley, M.I. McCarthy // Applied Surface Science. 1996. - V. 96-98. -P. 321-325.

56. McCarthy, M.I. Electronic structure of sodium nitrate: Investigation of laser desorption mechanisms / M.I. McCarthy, K. Peterson, W.P. Hess // J. Phys. Chem. 1996.-V. 100.-N20.-P. 6708-6714.

57. Perdew, J.P. Self-interaction correction to density-functional approximations for many-electron systems / J.P. Perdew, A. Zunger // Phys. Rev. B. 1981. -V. 23, N 10. - P. 5048-5079.

58. Bachelet, G.B. Pseudopotentials that work: From H to Pu / G.B. Bachelet, D.R. Hamann, M. Schluter // Phys. Rev. B. 1982. - V. 26, N 8. - P. 4199-4228.

59. Журавлев, Ю.Н. Природа электронных состояний и химическая связь в карбонатах лития и калия / Ю.Н. Журавлев, И.А. Фёдоров // Журн. структур, химии. 2006. - Т. 47, № 2. - С. 215-219.

60. Kitaura, M. Origin of photocarrier traps in photorefractive а- 1лЮз crystals by optical measurement and cluster calculation / M. Kitaura, N. Fujita, M. Itoh, H. Nakagawa // Phys. Rev. B. 2006. - V. 73, N 11. - P. 5110 (1-5).

61. Бовгира, O.B. Зонно-энергетическая структура и рефрактивные свойства кристаллов LiRbS04 / O.B. Бовгира, В.И. Стадник, О.З. Чиж // ФТТ. 2006. - Т.48, №7. - С. 1200-1204.

62. Журавлев, Ю.Н. Роль подрешеток в формировании химической связи ионно-молекулярных кристаллов / Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной // Журн. структур, химии. 2001. - Т.42 , №6. - С. 1056-1063.

63. Журавлев, Ю.Н. Электронное строение кристаллических сульфитов / Ю.Н. Журавлев, Л.В. Журавлева, А.С. Поплавной // ФТТ. 2003. - Т. 45, №3.-С. 413-415.

64. Журавлев, Ю.Н. Химическая связь в термодинамически лабильных оксианионных кристаллах / Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной // Журн. структур, химии. 2003. - Т. 44, № 2. - С. 214-220.

65. Журавлев, Ю.Н. Роль подрешеток в формировании химической связи преимущественно ионных кристаллов / Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной // Журн. структур, химии. 2001. - Т.42 , №5. - С. 860-866.

66. Тамм, И.Е. Собрание научных трудов. / И.Е. Тамм. —М.: Наука. 1975. - Т. 1, № 2. -216 С.

67. Беленький, А.Я. Электронные поверхностные состояния в кристаллах / А.Я. Беленький//УФН.-1981.-Т. 134, №1.-С. 125-147.

68. Shockley, W. On the surface states associated with a periodic potential / W. Shockley // Phys. Rev. 1939. - V. 56. - P. 317-323.

69. Дэвисон, С. Поверхностные (таммовские) состояния / С. Дэвисон, Дж. Левин. -М., Мир. 1973. -216 С.

70. Лифшиц, И.М, Таммовские связанные состояния электронов на поверхности кристалла и поверхностные колебания атомов решётки / И.М. Лифшиц, С.И. Пекар // УФН. 1955. - Т. 56, № 4. - С. 531-568.

71. Jona, F. LEED crystallography / F. Jona // J. Phys. С 1978. - V. 11- P. 42714306.

72. Gadzuk, J.W. Electron spectroscopy of chemisorbed atoms and surface molecules / J.W. Gadzuk // Japan J. Appl. Phys. Suppl. 1974. - V. 2- P. 851858.

73. Fauerbacher, B. Photoemission and the Electron Properties of Surfaces / B. Fauerbacher, B. Fitton, R.F. Willis.-N.Y.: Willey. 1978. -117 P.

74. Schluter, M. Self-consistent pseudopotential calculations on Si(lll) unreconstructed and (2*1) reconstructed surfaces / M. Schluter, J.R. Chelikowsky, S.G. Louie, M.L. Cohen // Phys. Rev. Letters 1975. - V. 34. -P. 1385-1388.

75. Rowe, J.E. Surface and bulk contributions to ultraviolet photoemission spectra of silicon / J.E. Rowe, H. Ibach // Phys. Rev. Letters 1974. - V. 32. - P. 421424.

76. Yang, S.H. Ab initio local-orbital density-functional method for transition metals and semiconductors / S.H. Yang // Phys. Rev. B. 1998. - V. 58. - P. 1832-1838.

77. Xueyuan, Wu. Full-potential LAPW electronic study of S- plutonium and the (001) surface / Wu. Xueyuan, A.K. Ray // Phys. Rev. B. 2005. - V. 72. - P. 045115 (1-9).

78. Силкин, B.M. Ширина линии поверхностных состояний простых металлов / В.М. Силкин, Е.В. Чулков // ФТТ. 2000. - Т.42, №7. - С. 1334-1340.

79. Baumeier, В. Self-interaction-corrected pseudopotentials for silicon carbide / В. Baumeier, P. Kruger, J. Pollmann // Phys. Rev. B. 2006. - V. 73. - P. 195205 (1-12).

80. Khazmi, Y. The electronic structure of the InP(llO) surface / Y. Khazmi, P.O. Nilsson, J. Kanski // Journal de physique. 1994. - V. 4. - P. 199-202.

81. Ribeiro, R.M. Ab initio study of Csl and its surface / R.M. Ribeiro, J. Coutinho, Y.J.B Torres, R. Jones, S.J. Sque, S. Oberg, M.J. Shaw, P.R. Briddon // Phys. Rev. В.-2006.-V. 74.-P. 035430(1-10).

82. Shi, H. Ab initio calculations of the CaF2 electronic structure and F centers / H. Shi, R.I. Eglitis, G. Borstel // Phys. Rev. B. 2005. - V. 72. - P. 045109 (9).

83. Немошкаленко, B.B. Методы вычислительной физики в теории твёрдого тела. Зонная теория металлов / В.В. Немошкаленко, В.Н. Антонов. — Киев: Наук, думка, 1985. -408 с.

84. 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.

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

86. Vosko, S.H. Accurate spin-dependent electron liquid correlation energies for local spin density calculations: a critical analysis / S.H. Vosko, L. Wilk, M. Nusair // Can. J. Phys. 1980. -V. 58. - P. 1200.

87. Perdew, J.P. Accurate and simple analytic representations of the electron-gas correlation energy / J.P. Perdew, Y. Wang // Phys. Rev. B. 1992. - V. 45. - P. 13244-13249.

88. Perdew, J.P. Accurate and simple density functional for the electronic exchange energy: Generalized gradient approximation / J.P. Perdew, Y. Wang // Phys. Rev. B. 1986. - V. 33. - P. 8800-8802.

89. Perdew, J.P. Generalized gradient approximation made simple / J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof // Phys. Rev. Lett. 1996. - V. 77. - P. 3865-3868.

90. Becke, A.D. Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior / A.D. Becke // Phys. Rev. A. 1988. - V. 38. - P. 30983100.

91. 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. B. 1988. - V. 37. - P. 785-789.

92. Yakovkin, I.N. The problem of the band gap in LDA calculations / I.N. Yakovkin, P.A. Dowben // Surf. Rev. Lett. 2007. - V. 14, N 3. - P. 481-487.

93. Becke, A.D. Density-functional thermochemistry. Ill The role of exact exchange / A.D. Becke // J. Chem. Phys. 1993. - V. 98. - P. 5648.

94. Dovesi, R. CRYSTAL06 User's Manual / R. Dovesi, V.R. Saunders, C. Roetti, R. Orlando, С. M. Zicovich-Wilson, F. Pascale, B. Civalleri, K. Doll, N.M. Herrison. -Torino: University of Torino, 2006. — P. 258.

95. 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. 1989. -V. 40, № 8. P. 5694-5704.

96. Herring, C. A new method for calculating wave functions in crystals / C. Herring // Phys. Rev. 1940. - V. 57, № 12. P. 1169-1178.

97. Phillips, J.C. New method for calculating wave function in crystals and molecules / J.C. Phillips, L. Kleinman // Phys. Rev. 1959. - V. 116, N 2. - P. 287-294

98. Kleinman, L. Efficacious form for model pseudopotentials / L. Kleinman, D.M. Bylander// Phys. Rev. Lett. 1982. -V. 48, N 20. - P. 1425-1428

99. Hartwigsen, C. Relativistic separable dual-space Gaussian pseudopotentials from H to Rn / C. Hartwigsen, S. Goedecker, J. Hutter // Phys. Rev. B. 1998. -V. 58, N7.-P. 3641-3662.

100. Troullier, N. Efficient pseudopotentials for plane-wave calculations / N. Troullier, J.L. Martins // Phys. Rev. B. 1991. - V. 43, N 3. - P. 1993-2006.

101. Vanderbilt, D. Soft self-consistent pseudopotentials in a generalized eigenvalue formalism / D. Vanderbilt // Phys. Rev. B. 1990. - V. 41. - P. 7892-7895.

102. Blochl, P.E. Projector augmented-wave method / P.E. Blochl // Phys. Rev. В. 1994.-V. 50.-P. 17953-19979.

103. 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. 11169 - 11186.

104. The ABINIT code is a common project of the Universite Catholique de Louvain, Corning, Incorporated, and other contributors (www. abinit. org)

105. S. Baroni, A.D. Corso, S. de Gironcoli, P. Giannozzi, C. Cavazzoni, G. Ballabio, S. Scandolo, G. Chiarotti, P. Focher, A. Pasquarello, QUANTUM-ESPRESSO (www. pwscf. org)

106. Fuchs, M. Ab initio pseudopotentials for electronic structure calculations of poly-atomic systems using density-functional theory / M. Fuchs, M. Scheffler // Comput. Phys. Commun. 1999. - V. 119. - P. 67-98

107. Slater, J.C. Wave functions in a periodic potential / J.C. Slater // Phys. Rev.- 1937.-V. 51,N 10.-P. 846-851.

108. Slater, J.C. Wave functions in a periodic potential / J.C. Slater // Phys. Rev.- 1937. -V. 51,N 10.-P. 846-851.

109. Andersen, O.K. Linear methods in band theory / O.K. Andersen // Phys. Rev. B. 1975. - V.12, N 8. - P. 864-871.

110. Blaha, P. Full-potential, linearized augmented plane wave programs for crystalline systems / P. Blaha, K. Schwarz, P.I. Sorantin, S.B. Trickey // Comput. Phys. Commun. 1990. - V. 59. - P. 399-415 (www. wien2k. at)

111. Lehmann, G. On the numerical calculation of the density of states and related properties / G. Lehmann, M. Taut // Phys. status solidi B. — 1972. — V. 54, N 2. P. 469-476.

112. Blochl, P.E. Improved tetrahedron method for Brillouin-zone integrations / P.E. Blochl // Phys. Rev. B. 1994. - V.49, N 23. - P. 16223-16233.

113. Mueller, F.M. Quadratic integration: theory and application to the electronic structure of platinum / F.M. Mueller, J.M. Garland, M.H. Cohen, K.H. Bennemann // Annals Phys. 1971. - V. 67, N 1. - P. 15-57.

114. Chadi, D.J. Special points in Brillouin zone / D.J. Chadi, M.L. Cohen // Phys. Rev. B. 1973. - V. 8, N 12. - P. 5747-5753.

115. Monkhorst, H.J. Special points for Brillouin-zone integrations / H.J. Monkhorst, J.D. Pack // Phys. Rev. B. 1976. - V. 13, N 12. - P. 5188-5192.

116. Эварестов, P.А. Специальные точки для интегралов по примитивным ячейкам периодических систем / Р.А. Эварестов, В.П. Смирнов // ФТТ. — 2004. Т. 46, №7. - С. 1972-1981.

117. Mulliken, R.S. Electronic population analysis on LCAO-MO molecular wave functions / R.S. Mulliken // J. Chem. Phys. 1955. - V. 23, № 10. - P. 1833-1840.

118. Bader, R.F.W. The characterization of atomic interactions / R.F.W. Bader, H. Essen // J. Chem. Phys. 1984. - V. 80, № 5. - P. 1943-1960.

119. Интернет- ресурс http://crvstal.unito.it/Basis Sets/ptable.html

120. Weaver, A. Examination of the 2A and ZE states of NO3 by ultraviolet photoelectron spectroscopy of NOJ /А. Weaver, D.W. Arnold, S.E. Bradforth, D.M. Neumark // J. Chem. Phys. 1991. - V. 94. - P. 1740-1752.

121. Wang, X-B., Wang, L-S. The electronic structure and electron affinities of higher chlorine oxide radicals ClOx (x=2-4) from photoelectron spectroscopy of CIO; anions / X-B. Wang, L-S. Wang // J. Chem. Phys. 2000. -V. 113, N 24. -P. 10928-10933.

122. Louie, S.G. Self-consistent mixed-basis approach to the electronic structure of solids / S.G. Louie, K-M. Ho, M.L. Cohen // Phys. Rev. B. 1979. - V. 19, N4.-P. 1774-1782

123. Журавлёв, Ю.Н. Интегрирование функций по зоне Бриллюэна и метод специальных точек / Ю.Н. Журавлёв, Ю.М. Басалаев, А.С. Поплавной // Известия вузов. Физика. 2000. - № 3. - С. 96-101.

124. Корабельников Д.В. Псевдопотенциал HGH в расчётах электронной структуры кристаллов // Тринадцатая всероссийская научная конференция студентов- физиков и молодых учёных (ВНКСФ-13): материалы докл. -Ростов-на-Дону Таганрог, 2007. - с. 195.

125. Janotti, A. Effects of cation d states on the structural and electronic properties of III- nitride and II- oxide wide-band-gap semiconductors / A. Janotti, D. Segev, C.G. Van de Walle // Phys. Rev. B. 2006. - V. 74. - P. 045202(9).

126. Корабельников Д.В. Методы вычисления интегральных характеристик зонного спектра // Одиннадцатая всероссийская научная конференция студентов- физиков и молодых учёных (ВНКСФ-11): тезисы докл. -Екатеринбург, 2005. с. 111-112.

127. Журавлёв, Ю.Н. Природа электронных состояний и фотоэлектронные спектры оксианионных кристаллов / Ю.Н. Журавлёв, Д.В. Корабельников // Журнал структурной химии. 2009. - Т. 50, № 6. - С. 1070-1077.

128. Электронные свойства оксианионных кристаллов / Д.В. Корабельников, Ю.Н. Журавлёв // Актуальные проблемы физики твёрдого тела (ФТТ-2009): труды Междунар. науч. конф. — Минск, 2009. Т.2.- с. 248-250.

129. Корабельников Д.В. Компьютерное моделирование радиационного и фотолитического разложения оксианионных кристаллов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. Барнаул, 2008. - Т. 5, №2.- с. 72-74.

130. Корабельников Д.В. Плотность состояний и оптические свойства нитрита калия // Двенадцатая всероссийская научная конференция студентов- физиков и молодых учёных (ВНКСФ-12): материалы докл. -Новосибирск, 2006. с. 125-126.

131. Karppinen, М. Charge density in pyroelectric lithium sulfate monohydrate at 80 and 298 К / M. Karppinen, A. Kvick, S.C. Abrahams // J. Chem. Phys. -1986. V. 85, № 9. - P. 5221-5227.

132. Журавлёв, Ю.Н. Природа электронных состояний и оптические функции оксианионных соединений натрия / Ю.Н. Журавлёв, Д.В. Корабельников // Физика твёрдого тела. 2009. - Т.51, №1. - С. 65-72.

133. Журавлёв, Ю.Н. Электронная структура и оптические спектры оксианионных кристаллов / Ю.Н. Журавлёв, Д.В. Корабельников // Известия вузов. Физика. 2009. - № 9. - С. 70-74.

134. Фёдоров, И.А. Зонная структура и химическая связь в карбонатах щелочных металлов / И.А. Фёдоров, Ю.Н. Журавлёв, Д.В. Корабельников // Известия вузов. Физика. 2006. - № 10. — С. 61-65.

135. Корабельников Д.В. Оптические свойства нитритов // Студент и научно-технический прогресс: материалы докл. XLIV Междунар. студенч. конфер. Новосибирск, 2006. - с. 132-133.

136. Оптические функции карбонатов щелочных металлов / Д.В. Корабельников, И.А. Фёдоров // Двенадцатая всероссийская научная конференция студентов- физиков и молодых учёных (ВНКСФ-12): материалы докл. Новосибирск, 2006. - с. 186-187.

137. Компьютерное моделирование оптических свойств карбонатов лития и натрия / Д.В. Корабельников, И.А. Фёдоров // Наука. Технологии. Инновации: материалы Всерос. науч. конфер. молодых учёных. -Новосибирск, 2007. с. 130-131.

138. Оптические свойства карбонатов щелочных металлов / Д.В. Корабельников, И.А. Фёдоров // Всероссийская конференция студентов, аспирантов и молодых учёных по физике: материалы докл. — Владивосток, 2007. с. 32-33.

139. Корабельников Д.В. Междузонные переходы и оптические функции оксианионных солей натрия // Четырнадцатая всероссийская научная конференция студентов- физиков и молодых учёных (ВНКСФ-14): материалы докл. Уфа, 2008. - с. 193-194.0

140. Корабельников Д.В. Оптические свойства оксианионных солеи натрия // XI Российская научная конференция по физике твёрдого тела: материалы докл. — Томск, 2008. с. 175-177.

141. Корабельников Д.В. Междузонные переходы и оптические функции оксианионных солей лития // XI молодёжная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества: материалы докл. — Екатеринбург, 2008. с. 111.

142. Журавлёв, Ю.Н. Электронная структура поверхности оксианионных кристаллов / Ю.Н. Журавлёв, Д.В. Корабельников // Известия вузов. Физика. 2009. - № 8. - С. 97-99.

143. Корабельников Д.В. Электронные свойства поверхности оксианионных кристаллов // Пятнадцатая всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых учёных (ВНКСФ-15): материалы докл. — Кемерово, 2009. с. 122-123.

144. Корабельников, Д.В. Компьютерное моделирование облучённых поверхностей для оксианионных кристаллов / Д.В. Корабельников, Ю.Н. Журавлёв // Известия вузов. Физика. — 2009. № 8/2. — С. 66-69.