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第卷第期化学物理学报。.
年月.
晶态,的一
能带结构的理论研究
曹阳陈良进陈波冯建文
苏州大学化学系苏州
陈念贻
●●●一
中国科学院上海冶金研究所上海
摘要
本文周三雏晶体轨道程序分别对晶态和, 。进行了能带蛄构的计算, 同
时得到了这类掺杂物的尚未见报导的各种投影态密度,原子与轨道净电荷,晶体轨矢量,重选布居
等, 科周上述结果我们可以从理论上说明曲的超导性井与我们以前计算过的
。,蚰, 蚰⋯的计算进行了比较. 我们的结论与实验锢得的超导转变温度的变化趋势一
. 致’糊锑瞧寿品档吃道坛
引言
, 足球分子的发现及其大批量的合成口】是近年来原子簇研究领域内的一次重大突破。
特别是当固体中掺人碱金属杂质具有超导性的报导以后人们在这方面进行了大量的
理论与实验研究工作,对。及其各种可能的掺杂物的物理化学性质进行了广泛深人的研究。
至少提出过三种理论来对其超导现象进行解释. 即: 电子一声子耦合的理论, 协同姜一泰
勒机理,
/·
对一系列碱金属掺杂物的超导转变温度与费米面处的态密度Ⅳ进行关联取得了极大的
成功. 目前关于这类物覆的能带结构的理论与实验的研究已有一些报导”.理论计算主要
是用物理的局域密度近似法。尽管该方法可以得到较精确的能带结构但很难从化学的
角度来对其电子结构进行研究。而目前用量子化学的方法来对这类新型超导材料进行能带结
构的计算却尚未见报道.
年】月日收到
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计薄方法
三维晶体轨道方法及参数他方案最早由与..等提出基
本原理如下:
对含原子轨道的单胞: 扭,,,,⋯⋯
布洛赫函数表示为: ㈨, ,中⋯⋯中可表示为:
, .
‘一Ⅳ一∑。—...⋯
, ·
利用这组布格赫函数可构成Ⅳ个晶体轨道: ¨,⋯·Ⅳ、
Ⅳ
肚一∑/
。
第.,个晶体轨道的能量为:
。一塑::业
’
久期行列式一一
中的为哈密顿矩阵元, 为重选矩晦元
它们由下式定义:
Ⅳ墨中七Ⅳ唧他
: Ⅳ一一丑】,一,~⋯
一
· Ⅳ一∑∑七且一.:/—一⋯
近似下的不按式精确计算而是采用如下参数化方案:
对角矩阵元一一轨道电离能的负值非对角短阵元由下式确定
Ⅳ研‘/
其中· 厶’‘一厨
一一Ⅳ/ 一.
重选矩阵元由斯来特函数按式计算. 由于单胞较大的晶胞间的相互作用只要考虑
. 时:.
我们主要对该程序进行了一系列数组扩充,使得足以进行象这样大的体系的计
算.
的函数由构成晶胞原子的价层原子轨道的线性组合而成, 即:碳, ;碱金
属,:一,:一. 等人用射线衍射证实砬∞,∞
与∞· 】∞一样均为面心立方结掏· 而且三个碱金属原子分别将晶胞的四面体空
隙与八面体空隙全充满. 面心立方的第一布里髑区的特征高对称点
为.,.,.: ...;..,.; .,.,.; .,,.. 点的选
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取为在八分之一个简约布里渊区中沿高对称方向取个点。参数采