İstatistiksel yöntemler Ders Notları

Denklem Çeşitleri Kesinlikle kurşunların kimyasal potansiyellerinden dolayı olan ve bu nedenle burada resme girmeyen elektron dağılım fonksiyonları dışında, bu, mevcut taşıma kodlarında yaygın olarak kullanılan bir formülasyondur. İlişkinin yalnızca sıfır yanlılık sınırında geçerli olduğuna dikkat edilmelidir. Dağılım fonksiyonlarının baştan dahil edilmesiyle ilgili olan bu gerçek, uçlardaki sonlu öngerilim gerilimleri nedeniyle iletkendeki elektron özelliklerinin değişiminin ihmal edilmesiyle ilgilidir. Aşağıdaki bölümlerde daha ayrıntılı olarak incelenecektir. Fiziksel olarak konuşursak, iletken yoluyla iletim bu nedenle A, B uçlarına temaslar tarafından tanımlanan tüm farklı yolların ve iletken aracılığıyla yayılmanın ürünüdür. Aşağıdaki bölümlerde görüldüğü gibi, katı sistemlerde Green'in fonksiyonları ve öz enerjileri genellikle biraz farklı hesaplansa da, ifade genellikle bir arayüz aracılığıyla elastik taşıma için geçerlidir. Aşağıda hatırlanması gereken bu bölümün ana sonucu, en azından sonlu farklar yönteminde tam olarak açıklanmış olsalar bile, elde edilen taşıma denklemlerinden sonsuz ipuçlarının çıkarılmasıdır. Bu özellik oldukça şaşırtıcıdır; iletkenlik özelliklerindeki değişikliklerin aslında iletkenin kontakları olan arayüzde yerelleştirilebilmesi gerçeğinden kaynaklanıyor gibi görünüyor. Önceki açıklamadan, kabloların işlevlerinin taşıma özelliklerinin tanımına yalnızca çok sınırlı bir anlamda, aslında yalnızca iletkenle arayüzdeki özellikleri aracılığıyla girdiği açık olduğundan, açık gösterimi bırakacağız ve genel olarak Green'in iletkenin işlevine Green'in sistemin işlevi olarak bakın. Şimdiye kadar denge halindeki bir sistemi ele aldık. İletken arayüzün uçlarının atomik yapısında herhangi bir sınırlama olmamasına rağmen, çoğu durumda elektron taşınmasının iki temel bileşenini ihmal ettik: sonlu ön gerilimin etkisi ve termal koşulların etkisi. Sonlu ön gerilim, önerilen bir şemaya dahil edilebilir. Bu şemada, iletken arabirimi, birkaç sonsuz uç katmanını içerecek şekilde seçilir. Lead'in Hartree potansiyeli (Coulomb terimi) sonlu bir değer olan ∆VH = eVbias kadar kaydırılır. İletkenin iki ucu farklı ∆VH değerleri ile değiştirilirse, net etki, sınır koşulları olarak uçlardaki Hartree potansiyellerinin değişen değerleri kullanılarak kendi kendine tutarlı bir şekilde hesaplanabilen iletken boyunca bir voltaj düşüşü olacaktır. Poisson denkleminin çözümü için. Bu da, iletken potansiyelinin sorunsuz bir şekilde kurşuna doğru devam etmesini mümkün kılar. Çözmek için kullanılan etkin potansiyel Hartree terimini ve değişim-korelasyon potansiyeli VXC'yi içerdiğinden, Poisson denkleminin bir çözümü her DFT kendi kendine tutarlılık döngüsünün bir parçasıdır. Prensip olarak, sonlu öngerilim gerilimleri de dahil olmak üzere bu nedenle her standart DFT yöntemi için erişilebilir olmalıdır. Yöntemin yakınsaması, uçlar ve iletken arasındaki sınırlarda yük yoğunluğunun yakınsaması ile sayısal olarak test edilebilir. Birçok modern DFT kodunda kullanılan bir süper hücre geometrisi için prosedürün biraz değiştirilmesi gerekiyor. Bu durumda, dış Hartree potansiyeli kurşun içindeki konumla doğrusal olacak ve süper hücrenin sınırında sıfır iken arayüzde maksimum değerine ulaşacaktır. Bu durumda, süper hücre sınırındaki iki uç arasındaki arayüz yapay saçılma etkilerini ortaya çıkaracağından, iki farklı uç seçmek de olanaksız görünmektedir. İşlem, bir metaldeki ek bir potansiyelin etkisinin birkaç atomik katman içinde taranacağı varsayımına dayanır. Bununla birlikte, örneğin yarı iletkenlerde meydana gelmesi zorunlu olan uzun menzilli etkiler için, varsayım genellikle doğrulanmaz. Spektral Fonksiyonlar ve Yük Yoğunluğu İki uca bir önyargı voltajı uygulamak, standart DFT yöntemlerinde hesaba katılmayan bir sorunu ortaya çıkarır. Orada, kendi kendine tutarlılık döngüsü genellikle, belirli bir yük dağılımının etkin potansiyeli için Kohn-Sham denklemlerini çözmekten ve tüm elektron durumlarını sistemin kimyasal potansiyeline μ kadar doldurarak güncellenmiş yük yoğunluğunu hesaplamaktan oluşur. N elektron içeren bir sistem için bu şu anlama gelir. Burada, VS sistemin hacmi, i, i durumunun enerji özdeğeri ve ψi(r) onun Kohn-Sham yörüngesidir. İki uç arasında sonlu bir potansiyel içeren bir sistemde böyle bir Fermi seviyesi tanımlanamaz. Sorunu çözmenin farklı bir yolu, bir sistemin işlevinden yük yoğunluğunu hesaplamaktır. Bu da bize, sistemdeki toplam elektron sayısının sabit kalmasını istiyorsak, entegrasyonun üst sınırını oluşturan enerji seviyesi E0'ı söyler, N0. Bu şekilde, bağlı kurşun-iletken-kurşun devresinin farklı bölümleri için Fermi seviyesini tanımlama probleminden kaçınılır. O halde her özdeğer, elektronların dolu (i E0 ise) durumuna karşılık gelir. Bu bilgiden, sistemdeki yük yoğunluğu hesaplanabilir. Denklem nedir denklem nedir Denklem soruları Denklem Nedir matematik Denklem Örnekleri Denklem NASIL ÇÖZÜLÜR Denklem Çözme Denklem nasıl kurulur Spektral Fonksiyonlar ve Kontaklar Spektral fonksiyon aslında Green fonksiyonunun daha genel bir versiyonudur. Green fonksiyonları, r sisteminin bir noktasındaki birim genlikli bir dalga fonksiyonunu r noktasındaki dalga fonksiyonunun genliğiyle ilişkilendirirken, spektral fonksiyon r'deki gelişigüzel bir genliği r'deki genlikle ilişkilendirir.  Bu özelliği göstermek için A(r, r , E ) ele alalım, burada E = k . Böylece enerji, sistemin özdeğerlerinden birine eşittir. η yeterince küçük seçilirse, toplam yalnızca bir terim olan k ile sınırlandırılabilir. Sistemin iki farklı noktası arasındaki genliklerin korelasyonunu tanımlar. Bu nedenle bazen korelasyon fonksiyonu olarak adlandırılır. Yalnızca Green'in işleviyle değil, aynı zamanda bir sistemin kontaklarıyla da ilgilidir. Bu özelliği göstermek için, bir kurşun varlığında Green fonksiyonunun matris tanımını ve bir kontağın tanımını kullanıyoruz. Bir Oˆ operatörünün ortalama değerinin, operatörün çarpımının izi ve ρ, Oˆ = Tr Oˆρ durumlarının yoğunluğu tarafından verildiği kuantum istatistiklerindeki standart formülasyonlarla karşılaştırıldığında, spektral fonksiyonun esasen rolü oynadığını görüyoruz. genelleştirilmiş bir durum yoğunluğu. Denklem daha sonra iletken ve kurşun B'den oluşan sistemin mevcudiyetinde ΓA kontağının iletimini tanımlıyor olarak yorumlanabilir. Spektral fonksiyonun tanımı ve türetilmiş ilişkiler bu noktada biraz akademik görünebilir, ancak bunların sistemler dengeden çıktığında elektron yayılımının temel kavramlarını anlamamıza izin verdiklerini birazdan göreceğiz. Denge dışı durumları daha detaylı analiz etmek için önce öz enerjilere tekrar dönmeliyiz.