Анотація до роботи:

Поживатенко В.В. Моделювання ієрархічних процесів у халькогенідах лужноземельних металів під тиском. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.01 - фізика приладів, елементів і систем. - Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2008.

Дисертація присвячена розробці нового підходу до розрахунків властивостей халькогенідів лужноземельних металів (ХЛЗМ). В рамках єдиного розрахункового методу, який поєднує теорію функціонала електронної густини, метод зберігаючого норму псевдопотенціала та врахування поправок самодії проведено вивчення рівноважних властивостей лужноземельних металів та їх халькогенідів (рівноважні атомні об’єми, повні енергії, досліджена стабільність кристалічних структур), властивостей електронної підсистеми (електронні зонні структури та їх особливості), властивостей під тиском (рівняння стану, структурні фазові перетворення гцк - оцк в лужноземельних металах та В1 - В2 в халькогенідах лужноземельних металів під тиском, індукований тиском перехід діелектрик - метал, змінювання властивостей електронної підсистеми під тиском).

Запропоновано метод ієрархічного скорочення помилок НЛГ-розрахунків. Для шести рівнянь стану отримані характеристики фазових перетворень в ХЛЗМ. Показано, що в даному підході можна обмежитись рівнянням стану Берча для опису поведінки ХЛЗМ при помірних тисках.

1. Запропоновано новий ієрархічний підхід, в якому послідовно вводяться поправки до НЛГ-підходу, що поліпшує опис властивостей ХЛЗМ. При такому підході ширина забороненої зони збільшується (до 40%). З ростом енергії обрізання ширина забороненої зони незначно зменшується, при цьому поліпшення в ії опису залишається практично на тому самому рівні (до 40%), що дає можливість обчислювати термодинамічні характеристики ХЛЗМ в добрій згоді з експериментом.

2. Вперше показано, що в протилежність НЛГ-розрахункам, коли при збільшенні тиску ширина забороненої зони збільшується, що не відповідає ряду експериментальних даних, при ієрархічному підході тенденція обернена: ширина забороненої зони зменшується, причому приблизно в два рази швидше, ніж вона збільшувалася в НЛГ. Таким чином, використання ієрархічного підходу приводить до більшої точності в розрахунках властивостей електронної підсистеми під тиском.

3. Показано, що отримані РС для фази В1 добре погоджуються з відомими експериментальними даними, при чому ця згода для багатьох сполук досягається вже при використанні поправок першого рівня ієрархії. В ієрархічних розрахунках характеристик ХЛЗМ використання поправок другого рівня ієрархії приводить до незначних змін, в тому числі і для величин, які характеризують фазовий перехід. Виявлено, що ієрархічний підхід дозволяє обчислювати характеристики ХЛЗМ під тиском при тих самих затратах комп’ютерних ресурсів, як й НЛГ, але значно підвищує точність розрахунків.

4. Показано, що в розрахунках ХЛЗМ в ієрархічному підході можна обмежитись РС Берча. При цьому з’ясувано, що при помірних тисках в ряді розрахунків точність вища при використанні універсального РС.

5. В рамках ієрархічного підходу отримані параметри фазового переходу В1 - В2 в ХЛЗМ (тиски переходів і стрибки об’ємів при них) в добрій згоді з експериментом (за виключенням SrS і CaSe). Виявлено, що неточності в результатах, одержаних для фази В2, вносять основний вклад в завищення стрибків об’ємів при фазових переходах.

6. Запропоновано новий метод корекції електронних зонних структур з врахуванням поправок самодії, який дозволяє описувати характеристики структурних фазових переходів в ХЛЗМ. В рамках цього методу проведено розрахунки для ХЛЗМ і одержані узгоджені з експериментальними даними результати для тисків фазових переходів і металізації.

7. При вивченні електронної зонної структури в залежності від тиску одержані дані по межзонним переходам і їх зміненням з тиском в ХЛЗМ. Мінімальні зонні переходи в фазі В1 при експериментальному об’ємі непрямі (окрім SrSe). Показано, що після фазового переходу в структуру В2 частина сполук має мінімальні прямозонні переходи, ще частина (SrS, BaTe) стає прямозонними із збільшенням тиску.

Публікації автора:

1. Софронков А.Н., Дроздов В.А., Поживатенко В.В. Расчёт фазовых переходов под давлением на примере щёлочноземельных металлов // Физика металлов и металловедение. – 1992. – Т. 75, № 8. – С. 145 – 147.

2. Софронков А.Н., Дроздов В.А., Поживатенко В.В. Равновесные объёмы оксидов щёлочноземельных металлов // Журнал физической химии. – 1992. – Т. 66, № 12. – С. 3377 – 3379.

3. Дроздов В.А., Поживатенко В.В., Дроздова В.В., Дроздов М.А. Влияние экранирования на расчёт полной энергии оксида кальция // Науково-технічний збірник ОІСВ. – 1998. - № 3, Ч. II. – С. 84 – 88.

4. Поживатенко В.В. Расчёт равновесных объёмов и полных энергий сульфидов щёлочноземельных металлов // Науково-технічний збірник ОІСВ. – 1998. - № 3, Ч. II. – С. 89 – 93.

5. Дроздов В.А., Поживатенко В.В. Нелокальное экранирование первопринципного псевдопотенциала в металлах // Фотоэлектроника. – 1998. – Вып. 7. – С. 37 – 38.

6. Дроздов В.А., Поживатенко В.В., Дроздов М.А. Исследование термодинамических потенциалов оксида кальция при разных способах расчёта энергии зонной структуры // Фотоэлектроника. – 1998. – Вып. 7. – С. 39 – 41.

7. Дроздов В.О., Поживатенко В.В., Дроздов М.О., Дроздова В.В. Модельний псевдопотенціал для зонних розрахунків оксиду кальція // Науково-технічний збірник ОІСВ. – 1998. - № 4, Ч. I. – С. 27 – 28.

8. Дроздов В.А., Поживатенко В.В., Дроздов М.А. Влияние экранирования на расчёт полной энергии оксида кальция // Письма в журнал технической физики. – 1999. – Т. 25, вып. 7. – С. 64 – 67.

9. Поживатенко В.В. Исследование полиморфизма в оксиде магния методом сохраняющего норму псевдопотенциала // Фотоэлектроника. – 2000. – Вып.9. – С. 43 – 45.

10. Drozdov V.A., Pozhivatenko V.V., Drozdov M.A., Kovalchuk V.V., Moiseev L.M., Moiseeva V.O. Polymorphism in chalcogenides of alkaline-earth metals // Semiconductors physics, quantum electronics and optoelectronics. – 2005. – V. 8, N 4. – P. 115 – 117.

11. Поживатенко В.В. Металлизация халькогенидов щелочноземельных металлов под давлением // Сенсорная электроника и микросистемные технологии. - 2006. - № 1. - С. 79 - 84.