Elektrónová štruktúra tuhých látok

Obsah predmetu Cieľom predmetu je uvedenie študentov do problematiky výpočtu elektrónovej štruktúry atómov, molekúl a tuhých látok a využitia takýchto výpočtov pre získavanie experimentálne merateľných vlastností látok ako sú napr. ich optické spektrá alebo ich mechanická stabilita. Základným metodickým aparátom predmetu je teória funkcionálu hustoty, prípade metóda Hartreeho-Focka, a ich použitie pomocou konečných báz funkcií. S týmto aparátom sa študenti oboznámia nielen teoreticky na prednáškach a aj prakticky v rámci numerických cvičení. Absolvovaním predmetu študenti naviac získajú konkrétnu predstavu o presnosti a výpočtovej náročnosti týchto metód pre riešenie aktuálnych vedeckých a technologických úloh.

Prednášajúci
doc. Ing. Peter Bokes, PhD.

Stručná osnova predmetu
1. Elektrónové stavy v atóme vodíka.
2. Vlastné funkcie operátora momentu hybnosti, sférické funkcie.
3. Variačná metóda riešenia Schrödingerovej rovnice.
4. Rozvoj vlnovej funkcie do konečnej bázy, molekula H2+.
5. Spin a symetria mnoho-elektrónovej vlnovej funkcie.
6. Hartree-Fockova metóda.
7. Koopmansov teorém, ionizačný potenciál, disociačná energia.
8. Homogénny plyn neinteragujúcich elektrónov.
9. Výmenná a Coulombická korelácia v homogénnom elektrónovom plyne.
10. Základy teórie funkcionálu hustoty.
11. Thomas-Fermiho model a tienenie.
12. Kohn-Shamov systém elektrónov, LDA a GGA priblíženia.