📄Работа №129884

Тема: Использование базиса L-спиноров в релятивистских расчетах электронной структуры многозарядных ионов

Характеристики работы

Тип работы Дипломные работы, ВКР
Физика
Предмет Физика
📄
Объем: 24 листов
📅
Год: 2017
👁️
Просмотров: 88
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

Введение
Постановка задачи
Оглавление
Выбор базиса
2.1 Кинетический баланс
2.2 Штурмовские функции
2.3 Полиномы Лагерра . .
2.4 L-спиноры
Результаты
Заключение
Список литературы

📖 Аннотация

Работа посвящена применению базиса L-спиноров для релятивистских расчетов электронной структуры многозарядных ионов. Актуальность исследования обусловлена проблемой возникновения ложных состояний при численном решении уравнения Дирака в конечном базисе, что критически снижает точность расчетов для систем с сильными кулоновскими полями, таких как тяжелые ионы. Методология основана на разложении решения уравнения Дирака со сферически симметричным потенциалом по кинетически сбалансированному базису L-спиноров, что позволяет исключить ложные решения. В результате разработана программа, рассчитывающая энергетические уровни водородоподобных ионов с зарядами ядра от 1 до 92 для состояний с различными квантовыми числами; показано, что полученные решения свободны от ложных состояний, а также исследована сходимость метода при увеличении размера базиса. Полученные алгоритмы и программная реализация могут быть непосредственно использованы в вычислительных пакетах для моделирования электронной структуры кристаллов и плазмы, где требуются точные релятивистские волновые функции атомных остовов. Теоретической основой для анализа проблемы ложных состояний послужила работа Шабаева В.М. и Тупицына И.И. (2008), что подтверждает корректность выбранного подхода. Таким образом, использование базиса L-спиноров представляет собой эффективный инструмент для высокоточных релятивистских расчетов в атомной физике и квантовой химии.

📖 Введение

Многие методы расчета электронной структуры кристаллов используют волновые функции атомов, составляющих кристаллическую решетку. В данной работе решается уравнение Дирака с сферически симметричным потенциалом методом разложения решения по конечному базису и сведения задачи к задаче о поиске минимума функции конечного числа переменных.
При решении уравнения Дирака методом разложения решения по конечному базису могут возникать ложные состояния, которые необходимо исключать для повышения точности при расчетах кристаллов. Использование базисов, удовлетворяющих кинетическому балансу, позволяет решить проблему появления ложных состояний. В данной работе в качестве базиса используются L-спиноры, которые являются кинетически сбалансированными, а также обладают рядом других свойств.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

Была написана программа, которая находит приближенные решения уравнения Дирака со сферически симметричным потенциалом, используя базис L-спиноров. Среди решений отсутствуют ложные состояния. Были посчитаны энергии для водородоподобных атомов с зарядами 1, 10, 80, 92 для состояний 1 - 5si/^ 2 - 5pi/2;3/^ 3 - 5d3/2;5/^ 4 - 5/5/2;7/2 в базисе из 80 функций для каждой компоненты (табл. 3.1-3.28). Также приведены таблицы сходимости для состояний S1/2.,1)1/2 и длин базиса 10, 20, 30, 50, 80 (табл. 3.29-3.36).
Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

S. Р. Goldman. “Generalized Laguerre representation: Application to relativistic two- photon decay rates”. B: Phys. Rev. A 40 (3 авг. 1989), c. 1185—1193. DOI: 10. 1103/ PhysRevA.4O.1185. URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.40.1185.
I. P. Grant и H. M. Quiney. “Rayleigh-Ritz approximation of the Dirac operator in atomic and molecular physics”. B: Phys. Rev. A 62 (2 июль 2000), c. 022508. DOI: 10.1103/ PhysRevA . 62.022508. URL: https : //link . aps . org/doi/ 10.1103/PhysRevA . 62 . 022508.
I. Stegun M. Abramowitz. Handbook of Mathematieal Funetions With Formulas, Graphs and Mathematieal Tables. National Bureau of Standards, 1972.
Manuel Rotenberg. “Application of sturmian functions to the Schroedinger three-body problem: Elastic e+-H scattering”. B: Annals of Physies 19.2 (1962), c. 262—278. ISSN: 0003-4916. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/0003-4916(62)90219-1. URL: http: //www.sciencedirect.com/science/article/pii/0003491662902191.
V. M. Shabaev и др. “Dual Kinetic Balance Approach to Basis-Set Expansions for the Dirac Equation”. B: Phys. Rev. Lett. 93 (13 сент. 2004), c. 130405. DOI: 10.1103/PhysRevLett. 93.130405. URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.93.130405.
R Szmytkowski. “The Dirac - Goulomb Sturmians and the series expansion of the Dirac - Goulomb Green function: application to the relativistic polarizability of the hydrogen¬like atom”. B: Journal of Physies B: Atomie, Moleeular and Optieal Physies 30.11 (1997), c. 2747. URL: http://stacks.iop.org/0953-4075/30/i=ll/a=023.
A.G. Давыдов. Квантовая Механика. Второе издание. Издательство Наука, 1973.
Шабаев В.М. Тупицын И.И. “Ложные состояния уравнения Дирака в конечном базисе”. В: Оптика и спектроскопия, (2008).

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ