Разработка программного комплекса HFaml, его использование при проведении научных исследований атомного строения неупорядоченных, аморфных структур и нанообъектов. Тестирование комплекса на металлах, оксидах и железосодержащих водных сульфатных растворах.
Аннотация к работе
Фазы и амплитуды рассеяния электронов для задач определения локальной атомной структуры методом EXAFS-спектроскопииВ работе представлены результаты разработки и тестирования программного комплекса HFAMPL, предназначенной для расчета фаз и амплитуд рассеяния из первых принципов с использованием точного обменного потенциала Хартри-Фока (ХФ). Тестирование комплекса на металлах, оксидах и железосодержащих водных сульфатных растворах показало хорошую применимость рассчитываемых фаз и амплитуд рассеяния для проведения высокоточного структурного анализа.Успешное проведение структурного анализа неупорядоченных, аморфных материалов и нанокомпозитов с помощью спектров рентгеновского поглощения требует наличия разработанных алгоритмов и программного обеспечения для расчета надежных значений фаз и амплитуд рассеяния электронов атомами изучаемого вещества [6]. Существующие подходы анализа EXAFS [7-9] используют фазы и амплитуды рассеяния, полученные в рамках самосогласованного межатомного потенциала с обменной частью, аппроксимируемой потенциалом Хедина-Лунквиста. В некоторых случаях [9] при проведении структурного анализа с фазами и амплитудами рассеяния, полученными с обменным потенциалом Хедина-Лунквиста, значения фактора неупругих потерь фотоионизации S02 (спектроскоп-фактора) оказываются больше 1, что, вообще говоря, является не физическим результатом. В основе используемой модели MT-потенциала с ХФ-обменом между фотоэлектроном и остовными электронами рассеивающих атомов лежит идея о том, что вычисленные на радиусах MT-сфер логарифмические производные радиальной волновой функции, которые определяют энергетическое поведение фаз рассеяния электрона, сдвигаются как целое по энергии, практически не меняя своей формы при переходе от изолированного атома к атому в молекуле или твердом теле. Такой подход открывает возможность определения функций из ХФ-расчета для изолированного атома, а полученные функции используются затем при построении кристаллического MT-потенциала для расчета фаз рассеяния, которые определяются из условия “сшивки” на радиусе MT-сферы атомных волновых функций с волновыми функциями в постоянном потенциале области между сфер.Разработан программный комплекс, позволяющий рассчитывать рассеивающие характеристики фотоэлектрона на атомах в соединении.