МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ ПРОСТЫХ ОКСИДОВ BeO, SiO₂ И СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ Be₂ SiO₄, Be₂ Si_x Ge_1-x O₄ СО СТРУКТУРОЙ ФЕНАКИТА
Мазуренко В.В., Руденко А.Н., Квашнин Я.О., Мазуренко В.Г., Новоселов Ю.Н., Пустоваров В.А., Кухаренко А.И., Жидков И.С., Чолах С.О.

Поступила в редакцию: 25 Марта 2010

DJVU (163.1K)

PDF (882.8K)

Численными методами ab initio, основанными на теории функционала электронной плотности, проведены исследования электронной структуры простых оксидов BeO, SiO₂ и бинарных оксидов со структурой фенакита Be₂ SiO₄ и Be₂ Si_x Ge_1-x O₄. Расчеты показали, что основной особенностью исследуемых систем является наличие кислородных состояний как в валентной зоне, так и в зоне проводимости. В электронной структуре системы Be₂ Si_x Ge_1-x O₄ обнаружено расщепление дна зоны проводимости. Ширина расщепления характеризуется величиной около 1.5 эВ. Основной вклад в формирование узкой подзоны зоны проводимости вносят 2s-, 2p-состояния кислорода и 4d-состояния германия. С использованием аппарата функций Ванье построены микроскопические модели, дающие представление о пространственной локализации электронной плотности на нижних энергетических состояниях зоны проводимости оксидных кристаллов. Проанализированы спектры отражения BeO, SiO₂ и Be₂ SiO₄. На основании выполненных расчетов электронной структуры сделаны предположения относительно экситонной природы пика отражения 9.7 эВ в кристалле Be₂ SiO₄.