Tight-Binding-Methode: Unterschied zwischen den Versionen

Tight-Binding-Methode: Unterschied zwischen den Versionen

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Es wird eine atomzentrierte Basis angenommen. Im Gegensatz zur [[k·p-Methode]] ist Tight-Binding eine atomistische Methode, wodurch [[Grenzfläche]]neffekte (z. B. in [[Oberflächenchemie]] und [[Oberflächenphysik]]) berücksichtigt werden können.
Es wird eine atomzentrierte Basis angenommen. Im Gegensatz zur [[k·p-Methode]] ist Tight-Binding eine atomistische Methode, wodurch [[Grenzfläche]]neffekte (z. B. in [[Oberflächenchemie]] und [[Oberflächenphysik]]) berücksichtigt werden können.


Die Wechselwirkungsparameter werden typischerweise durch [[Ausgleichsrechnung|Anpassung]] an bekannte gemessene oder berechneter Bandstrukturen ermittelt und anschließend für weitere Berechnungen übernommen. Durch den vergleichsweise geringen numerischen Aufwand lassen sich damit dann komplexere Berechnungen durchführen, wie z.&nbsp;B. Berechnung der Gitterschwingungen ([[Phonon]]en)<ref>W. Weber, "Electron-phonon interaction in the new superconductors <math>\textstyle La_{2-x}\lbrace Ba,Sr\rbrace_{x} Cu O_{4}</math>", Phys. Rev. Lett. 58, 1371 (1987), {{DOI|10.1103/PhysRevLett.58.1371}}</ref> oder Rechnungen mit nicht elementaren Kristallzellen, wie an dünnen Schichten oder Oberflächen.
Die Wechselwirkungsparameter werden typischerweise durch [[Ausgleichsrechnung|Anpassung]] an bekannte gemessene oder berechnete Bandstrukturen ermittelt und anschließend für weitere Berechnungen übernommen. Durch den vergleichsweise geringen numerischen Aufwand lassen sich damit dann komplexere Berechnungen durchführen, wie z.&nbsp;B. Berechnung der Gitterschwingungen ([[Phonon]]en)<ref>W. Weber, "Electron-phonon interaction in the new superconductors <math>\textstyle La_{2-x}\lbrace Ba,Sr\rbrace_{x} Cu O_{4}</math>", Phys. Rev. Lett. 58, 1371 (1987), {{DOI|10.1103/PhysRevLett.58.1371}}.</ref> oder Rechnungen mit nicht elementaren Kristallzellen, wie an dünnen Schichten oder Oberflächen.


== Siehe auch ==
== Siehe auch ==

Aktuelle Version vom 19. Februar 2018, 10:34 Uhr

Die Tight-Binding-Methode (engl. enge Bindung; abgekürzt TB oder TBM) dient zum Berechnen der elektronischen Bandstruktur von Festkörpern oder Molekülen. Sie ist deutlich weniger rechenintensiv als die Dichtefunktionaltheorie (DFT), da hier meist nur die Valenzelektronen berechnet, die Wechselwirkungen der ersten $ N $ Nachbaratome in Form von Parametern berücksichtigt und Ein-Elektron-Betrachtungen durchgeführt werden. Es wird eine atomzentrierte Basis angenommen. Im Gegensatz zur k·p-Methode ist Tight-Binding eine atomistische Methode, wodurch Grenzflächeneffekte (z. B. in Oberflächenchemie und Oberflächenphysik) berücksichtigt werden können.

Die Wechselwirkungsparameter werden typischerweise durch Anpassung an bekannte gemessene oder berechnete Bandstrukturen ermittelt und anschließend für weitere Berechnungen übernommen. Durch den vergleichsweise geringen numerischen Aufwand lassen sich damit dann komplexere Berechnungen durchführen, wie z. B. Berechnung der Gitterschwingungen (Phononen)[1] oder Rechnungen mit nicht elementaren Kristallzellen, wie an dünnen Schichten oder Oberflächen.

Siehe auch

  • LCAO-Methode ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value))

Literatur

  • G. F. Koster, John C. Slater: Wave Functions for Impurity Levels. In: Physical Review. Band 95, Nr. 5, 1954, S. 1167, doi:10.1103/PhysRev.95.1167.
  • C. M. Goringe, D. R. Bowler, E. Hernandez: Tight-binding modelling of materials. In: Reports on Progress in Physics. Band 60, 1997, S. 1447–1512, doi:10.1088/0034-4885/60/12/001.
  • N. W. Ashcroft, N. D. Mermin: Solid State Physics. Thomson Learning, Toronto 1976, S. 175 ff.

Einzelnachweise

  1. W. Weber, "Electron-phonon interaction in the new superconductors $ \textstyle La_{2-x}\lbrace Ba,Sr\rbrace _{x}CuO_{4} $", Phys. Rev. Lett. 58, 1371 (1987), doi:10.1103/PhysRevLett.58.1371.

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