AFP: Elektronische Strukturen von Festkörpern

VORLESUNGEN:

Intermetallische Ph.

Anorganisches Fortgeschrittenen Praktikum (AFP)

Elektronische Strukturen kristalliner Festkörper

Materialien zum Praktikumsseminar (Links und Vorlagen, Stand: WS 08/09, CR)

Viele Materialien zum Thema gibt es auch auf der Web-Seite zur Vorlesung Elektronen in Festkörpern. Dort wird die LCAO-Methode (Anwendung der Darstellungstheorie, Symmetriebetrachtungen) auch für Moleküle nochmals wiederholt, was hier aus Zeitgründen leider nicht möglich ist. In den Präsentationen I und II werden aus der PC hoffentlich bekannte quantenmechanische Ansätze und Lösungen wiederholt. Die Präsentation zu III ist aus einem Vortrag zu Rechnungen im internen Seminar entstanden und enthält im ersten Abschnitt Inhalte der Teile I und II dieses AFP-Seminars. Der zweite Teil behandelt Details der Rechenverfahren, speziell des Programms Wien2k. Der dritte Teil enthält die Beispiele, die im Seminar besprochen/gerechnet werden.

Einleitung; Bedeutung von Bandstrukturen

Vorlagen
- Vorlage 1: Eigenschaften und elektronische Struktur; Atomorbitale (ps.gz, pdf)
Abbildungen (SVG)
- MOs, LCAO, Bandstrukturen, NFE (einfach) (VL 1)
- Bandlücken und Farbeindruck (VL 1)
- Energien, optoelektronische Materialien (VL 1)

I. LCAO-Ansatz: Der Festkörper als Riesenmolekül

Vorlagen
- Vorlage 1: Eigenschaften und elektronische Struktur; Atomorbitale (ps.gz, pdf)
- Vorlage 2: AO II (ps.gz, pdf)
- Vorlage 3: Ringe und 1-dimensonale Ketten (ps.gz, pdf)
- Vorlage 4: Ebene Netze (2D) (ps.gz, pdf)
- Vorlage 5: Cubium (3D) (ps.gz, pdf)
Abbildungen (SVG)
- AO: Radialfunktionen, Radiale Dichten (VL 2)
- Atomorbitale (VL 2)
- H₂⁺: s-AO (VL 3)
- Ringe als LC von 1s-H-AO (VL 3)
- Kette aus s-AO (mit Band) (VL 3)
- Kette aus s-, p- und d-AO (mit Bändern) (VL 3)
- verzerrte Kette aus s-AO (mit Band) (VL 3)
- quadratische Struktur aus s-AO (mit Band) (VL 4)
- quadratische Struktur aus s- und p-AO (mit Band) (VL 4)
- s-AO in quadratischer Anordnung (komplette Bandstruktur) (VL 4)
- Cubium: s-AO (VL 5)
- Cubium: p-AO (VL 5)
- Alpha-Po und abgeleitete Strukturen (VL 5)
Strukturen (VRML)
- Se aus Po
- As aus Po
Wiederholung/Präsentation (PDF)
- Wiederholung I: Atome (AO) und Moleküle (MO als LCAO) (VL 1+2)

II. NFE-Ansatz (Tight-Binding-Modell)

Vorlagen
- Vorlage 6: NFE (ps.gz, pdf)
Abbildungen (SVG)
- Lösungen 1D, Potentialfrei (VL 6)
- Lösungen 1D, mit Kernpotentialen (VL 6)
- verschiedene Bandstrukturdarstellungen (VL 6)
- Lösungen 2D, Potentialfrei (VL 6)
Wiederholung/Präsentation (PDF)
- Wiederholung II: Teilchen im Kasten (VL 6)

III. Beispiele, Berechnung elektronischer Strukturen

Vorlagen
- Vorlage 7: Beispiele, Berechnungen (ps.gz, pdf)
- Vorlage 8: Beispiele Ca, CaO, GaAs (ps.gz, pdf)
Abbildungen (SVG)
- Bindungstypen: Bandstruktur, tDOS, pDOS (VL 7)
- Brillouin-Zone des fcc-Gitters (VL 8)
- Bandstruktur von elementarem Calcium (VL 8)
- Partielle und totale Zustandsdichten von elementarem Calcium (VL 8)
- Bandstruktur von CaO (VL 8)
- Partielle und totale Zustandsdichten von CaO (VL 8)
- Bandstruktur von GaAs (VL 8)
- Partielle und totale Zustandsdichten von GaAs (VL 8)
Skripte (PDF)
- DFT-Bandstruktur-Rechnungen inkl. Einführung/Beispiele (VL 8)
- WS 2006, Skript K.-H. Schwarz

Alle Vorlagen

Vorlage 1: Eigenschaften und elektronische Struktur; Atomorbitale (ps.gz, pdf)
Vorlage 2: AO II (ps.gz, pdf)
Vorlage 3: Ringe und 1-dimensonale Ketten (ps.gz, pdf)
Vorlage 4: Ebene Netze (2D) (ps.gz, pdf)
Vorlage 5: Cubium (3D) (ps.gz, pdf)
Vorlage 6: NFE (ps.gz, pdf)
Vorlage 7: Beispiele, Berechnungen (ps.gz, pdf)
Vorlage 8: Beispiele Ca, CaO, GaAs (ps.gz, pdf)

VORLESUNGEN:

Intermetallische Ph.