Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tính toán lượng tử cho dây nano sắt điện BaTiO3

Hiện nay có rất nhiều phần mềm sử dụng DFT để tính toán năng lượng, mật độ electron... Nhưng tác giả chon phần mềm Dmol3 để tính toán cấu trúc hằng số mạng và các vấn liên quan cho dây nano BaTiO3. Nội dung luận văn sẽ trình bày tổng quan về lý thuyết DFT, hướng dẫn cài đặt và sử dụng phần mềm Dmol3 và áp dụng tính toán các tính chất của dây nano BaTiO3.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tính toán lượng tử cho dây nano sắt điện BaTiO3 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Văn ChinhTÍNH TOÁN LƢỢNG TỬ CHO DÂY NANO SẮT ĐIỆN BaTiO3 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Văn ChinhTÍNH TOÁN LƢỢNG TỬ CHO DÂY NANO SẮT ĐIỆN BaTiO3 Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán Mã số: 60 44 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:GS.TS. Bạch Thành Công Hà Nội – Năm 2011 MỤC LỤC TrangCHƢƠNG I LÝ THUYẾT PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ 41 Cơ học lượng tử 41.1 Phương trình Schrodinger 41.2 Nguyên lý biến phân cho trạng thái 61.3 Xấp xỉ Hartree-Fock 72 Lý thuyết DFT đầu tiên 102.1 Mật độ trạng thái của electron. 102.2 Mô hình Thomas-Fermi 113. Định lý Hohenberg-Kohn 133.1 Định lý Hohenberg-Kohn thứ nhất 133.2 Định lý thứ hai của Hohenberg-Kohn 143.3 Phương trình Kohn-Sham 164 Phiếm hàm tương quan-trao đổi 194.1 Xấp xỉ mật độ địa phương (LDA) 194.2 Xấp xỉ mật độ spin địa phương (LSDA) 214.3 Xấp xỉ gradient suy rộng (GGA) 23CHƢƠNG II GIỚI THIỆU VỀ DMOL3 292.1 Một số tính chất đặc trưng của Dmol3 trong properties 292.1.1 Năng lượng 292.1.2 Tối ưu cấu hình 302.1.3 Động lực học 312.1.4 Tìm trạng thái chuyển 322.2 Cài đặt tính toán với DMol3 332.2.1 Cài đặt các chức năng Electronic 332.2.2 Cài đặt k - points 332.2.3 Cài đặt tối ưu cấu hình 342.2.4 Cài đặt động lực học phân tử 342.2.5 Cài đặt tính toán trạng thái chuyển 35 12.2.6 Cài đặt tính toán TS Confirmation 352.2.7 Cài đặt tính chất cấu trúc và tính chất điện tử 352.3 Phân tích kết quả với DMol3 362.4 Lý thuyết phiếm hàm mật độ trong DMol3 362.4.1 Tổng năng lượng thành phần 372.4.2 Năng lượng tương quan trao đổi 382.4.3 Hàm mật độ Spin phổ biến 382.4.4 Khai triển Gradient mật độ 392.4.5 Biểu thức tổng năng lượng 392.4.6 Phương trình Kohn – Sam 392.4.7 Sự thuận tiện của khai triển MOs thông qua các hàm cơ sở 392.4.8 Tích phân số 402.4.9 Gradient năng lượng 412.4.10 Vi phân của một số thông số 412.4.11 Mật độ trạng thái và mật độ trạng thái riêng phần 42CHƢƠNG II KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TRÊN DÂY NANO 43BaTiO33.1 Một số đặc điểm và tính chất của vật liệu sắt từ BaTiO3 433.2 Mô hình tính toán và các cài đặt cần thiết 453.3 Kết quả và thảo luận 473.3.1 Cấu trúc hằng số mạng 473.3.2 Độ biến dạng tính chất sắt điện địa phương 493.3.3 DOS của dây nano có độ dài 4U 543.3.4 Gap HOMO-LUMO 573.3.5 Cấu trúc vách domain 1800 58 KẾT LUẬN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 2Viết tắtÅ ÅngströmAE All-electron calculationsAP Atomic ProgramASAP one program of CAMP using ...