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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Marone, Ignez
Título: Função Energia Potencial de Muitos Corpos Aplicada ao Silício Diamante
Ano: 1997
Orientador: Prof. Dr. Roy Edward Bruns
Coorientador: Prof. Dr. Madan Moham Shukla
Coorientador: Prof. Dr. John Normam Murrell
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Empírica, Semi-empírica
Resumo: Investiga-se um modelo empírico de função energia potencial de muitos corpos, o modelo de Murrell, aplicado ao silício cristalino, sob alguns aspectos. O modelo, que se estende até quatro corpos, produziu funções que estabilizaram a estrutura diamante frente a outras estruturas cúbicas, conduzindo a constantes elásticas, curva de dispersão de fonons e energia de formação de vacância, com boa concordância com os valores experimentais. Pesquisou-se o termo de três e de quartos corpos, ajustando-os a dois conjuntos de grandezas: {freqüências de fonons, constantes elásticas e energia de formação de vacância} e {constantes de força e energia de formação de vacância}. Com o primeiro conjunto foi possível obter muitas funções satisfatórias. O segundo mostrou pouca flexibilidade. Investigou-se também o efeito de diferentes funções decaimento, no termo de três corpos. Essas, que se constituíram nas funções secante e tangente hiperbólica, além da exponencial, mostram-se mais ou menos eqüivalentes. Contudo, as hiperbólicas se sobrepõem em qualidade às exponenciais. O termo de quatro corpos, pelo menos com a metodologia adotada, teve pouca influência, a não ser no processo de otimização.
Abstract: An empirical many-body energy potential function - Murrell's model - applied to crystalline silicon was investigated. Several aspects were taken into account and the function was extended until the four body term. The model was able to generate a set of energy potential functions which stabilises the diamond phase of silicon, when compared to other cubic structures. With these functions, elastic constants, vacancy formation energy, and phonon dispersion curves were calculated, in good agreement with experimental values. In order to fit the three and four body terms, two sets of values were used: {phonon frequencies, elastic constants and vacancy formation energy} and {force constants and vacancy formation energy}. It was possible to generate many functions with the first set. The second one is less flexible. We also investigated the effect on the potential function, of several decay functions in the three body term. These were the exponential and hyperbolic functions, secant and tangent, which are more or less equivalent, though the hyperbolics are the best in quality. The only influence of the four body term was in the optimisation process, at least with regard to the methodology used in this work.
Arquivo (Texto Completo): vtls000129168.pdf ( tamanho: 5,05MB )

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