Universitäre Service-Einrichtung für Transmissionselektronenmikroskopie
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Elektronische Struktur

DOS von TiC (von http://www.wien2k.at)

EELS-ELNES

Die energiereichen Strahlelektronen können Atome in der Probe anregen oder ionisieren. Dabei verlieren sie spezifische Energien. Die Bestimmung der Ionisationsenergien im Spektrum dient der chemischen Analyse. Die Form der Ionisationsspektren hängt von der Zustandsdichte (DOS) der nicht besetzten Energieniveaus im Valenzband ab. Diese Eigenschaft wird benützt, um mit Hilfe der Spektren der Kantenfeinstruktur (ELNES - energy loss near edge structure) die Bindungsverhältnisse von Atomen im Kristall zu untersuchen. Viele Modellrechnungen sind bereits so exakt, dass ein Vergleich mit den Messungen eine "Differentialdiagnose" der elektronischen Eigenschaften und der chemischen Bindungen im Festkörper ermöglicht.

Am USTEM wird für Modellrechnungen der auf Dichte-Funktional Theorie basierende Code Wien2k verwendet. Folgende Eigenschaften können damit berechnet werden:

 

  •     Energiebänder und Zustandsdichten,
  •     Elektronendichten und Spindichten, Röntgen-Strukturfaktoren,
  •     Baders's "atoms-in-molecule" Konzept,
  •     Totale Energien, Kräfte, Gleichgewichtsgeometrien, Strukturoptimierungen, Molekulardynamik,
  •     Phononen, mit einem Interface zu K.Parlinski's PHONON Programm
  •     elektrische Feldgradienten, Isomerverschiebungen, Hyperfeinfelder,
  •     Spin-Polarisierung (ferro- oder antiferromagnetische Strukturen), Spin-Orbit Kopplung,
  •     Röntgenabsorptions-und -emmissions Spektren, Elektronen-Energieverlustspektren
  •     optische Eigenschaften,
  •     Fermiflächen,
  •     LDA, GGA, meta-GGA, LDA+U, Orbitalpolarisierung,
  •     zentro- oder nicht-zentrosymmetrische Zellen, alle 230 Raumgruppen sind eingebaut