Опис навчальної дисципліни

У магістерському курсі „Електронна будова і оптика кристалів” з єдиних позицій розглядаються енергетична структура та оптичні властивості кристалів. Висвітлюються основні підходи до розрахунку зонних енергетичних параметрів кристалів та засади прогнозування оптико-спектральних властивостей кристалів.
Поряд з лекційним курсом студенти мають можливість проводити практичні розрахунки електронної будови кристалів та їх оптичних спектрів. Розрахунки проводяться із використанням пакету програм Abinit, який є одним із найбільш популярних та доступних інструментів для розрахунку електронного спектра, просторової структури та макроскопічних властивостей різноманітних систем із використанням теорії функціонала густини.

Мета: ознайомлення з основними методами розрахунку та розшифрування зонної енергетичної структури кристалів, розрахунку та інтерпретації оптичних спектрів кристалів та основних оптичних функцій.

Завдання: встановлення зв’язку між параметрами зонної енергетичної структури кристалів і їх спектральними властивостями, такими як спектри поглинання, діелектричні постійні, дисперсія показника заломлення;

В результаті вивчення даного курсу студент повинен
знати:

– основні наближення, що використовуються для розрахунку електронної будови кристалів;
– основні методи теоретичних розрахунків зонних структур кристалів;
– методи розрахунку основних оптичних функцій кристалів
– принципи ідентифікації особливостей оптичних спектрів
– експериментальні оптико-спектральні методи визначення параметрів енергетичної структури кристалів;

вміти:
– розрахувати електронну енергетичну структуру атомів, молекул, кристалів, нанооб’єктів із використанням пакету програм Abinit;
– здійснювати розрахунок загальної та парціальної густини електронних станів кристалів;
– візуалізувати просторову густину електронів у кристалах;
– розраховувати та проводити інтерпретацію спектрів поглинання кристалів
– проводити розрахунок головних оптичних функцій кристалів.
– здійснювати оптимізацію кристалічної гратки