Введение
1. Особенности атомной и электронной структуры кремниевых и кремний-металлических кластеров и клатратов 12
1.1. Атомная структура и стабильность кремниевых и кремний-металлических кластеров 12
1.1.1. Атомная структура и стабильность кремниевых кластеров 12
1.1.2. Атомная структура кремний-металлических кластеров 19
1.2. Теоретические и экспериментальные исследования электронной структуры кремниевых и кремний-металлических кластеров 29
1.2.1. Плотность электронных состояний 29
1.2.2. Исследование электронной структуры кремниевых и кремний-металлических кластеров методом фотоэлектронной спектроскопии 32
1.3. Кристаллическая структура кремниевых и кремний-металлических клатратов Si4e и MegSL^ 37
1.4. Теоретические и экспериментальные исследования электронной структуры кремниевых и кремний-металлических клатратов 41
1.4.1. Зонная структура и плотность состояний в кремниевых и кремний-металлических клатратах 41
1.4.2. Исследование электронной структуры клатрата BasSi46 методом фотоэмиссонной спектроскопии 47
1.4.2. Спектроскопия остовных уровней 51
1.4.3. Рентгеновские эмиссионные спектры клатратов Na8Si46 и K8Si46 54
2. Методика расчета атомной и электронной структуры кластеров и клатратов 57
2.1. Методика расчета атомной и электронной структуры кластеров 57
2.1.1. Метод Хартри-Фока для атомных систем 57
2.1.2. Приближение МО ЛКАО. Уравнение Ругана 59
2.1.3. Полуэмпирические методы 61
2.1.4. Анализ заселенностей орбиталей по Малликену 64
2.2. Методика расчета электронной структуры и спектральных характеристик клатратов 66
2.2.1. Метод линеаризованных присоединенных плоских волн 66
2.2.2. Методика расчета спектральных характеристик 69
2.3.2.1. Плотности электронных состояний 69
2.3.2.2. Формализм расчета фотоэлектронных спектров 69
2.3.2.3. Методика расчета рентгеновских эмиссионных спектров 71
3 Атомная и электронная структура кремниевых и кремний-металлических кластеров 74
3.1. Детали расчета 74
3.2. Атомная структура кремниевых и кремний-металлических кластеров 75
3.2.1. Атомная структура кремниевых кластеров Sin" (n = 12 - 16, 20, 24) 75
3.2.2. Атомная структура кремний-металлических кластеров MeSin" (Me = Na, К, Mo; n = 12 - 16, 20, 24) 80
3.3. Распределение заряда в кремниевых и кремний-металлических кластерах 88
3.3.1. Распределение заряда в кластерах Sin* (п = 12 - 16, 20, 24) 88
3.3.2. Распределение заряда в кластерах Na(K)Sin~ (n = 12, 16, 20, 24) и MoSin" (п = 12 - 16, 20) 90
3.4. Фотоэлектронные спектры кластеров Sin~ и MoSin* 91
3.5. Плотность электронных состояний в кремниевых и кремний-металличесских кластерах Si„~ Na(K)Sin" и MoSin" 101
4. Электронная структура кремниевых и кремний-металлических клатратов Si46 И Me8Si46 (Me = Na, К, Ва, Mo) 109
4.1. Детали расчета 111
4.2. Зонная структура клатратов Si46 и Me8Si46 (Me = Na, К, Ва, Mo) 111
4.3. Плотность электронных состояний в клатратах Si46 и Me8Si46 (Me = Na, К, Ва, Mo) 118
4.4. Теоретические рентгеновские эмиссионные спектры кремниевых и кремний-металлических клатратов Si46 и Me8Si46 (Me = Na, К, Ва, Mo) 124
4.5. Фотоэлектронные спектры клатратов Na8Si46 и Ba8Si46 130
Заключение 133
