TY  - THES
AB  - Das Ziel der vorliegenden Dissertation ist der Beitrag zum grundlegenden gegenseitigen Verständnis zwischen elektronischen und optischen Materialeigenschaften und den, aus kurzreichweitiger Ordnung und mittelreichweitigen Ordnungstypen in ungeordneten Materialien resultierenden, atomaren Struktureigenschaften. Zu diesem Zweck wurden dichtefunktionaltheoretische Simulationen technologisch bedeutender Materialgruppen wie binären Übergangsmetalloxiden (TiO2, SiO2), ternären amorphen Ti(x)Si(1-x)O2 Mischoxiden, sowie kristallinen binären (GaN, AlN) und ternären (Al(x)Ga(1-x)N) Gruppe-III-Nitridhalbleitern durchgeführt. Eine wiederkehrende Problemstellung der konventionellen Kohn-Sham Dichtefunktionaltheorie ist die systematische Unterschätzung der elektronischen Bandlücke durch gängige (semi)lokale Austausch-Korrelations-Funktionale. Eine verbesserte Beschreibung der elektronischen Struktur, einschließlich Bandlücken, Defektniveaus und Banddiskontinuitäten, lässt sich durch Beimischung eines materialspezifischen Anteils nicht-lokaler Fock-Austauschwechselwirkung im Rahmen eines verallgemeinerten Kohn-Sham Ansatzes erzielen. Die Verwendung derartiger austauschwechselwirkungsangepasster Hybridfunktionale erreicht dabei die Genauigkeit formal höherrangiger theoretischer Zugänge im Rahmen der GW-Näherung der Vielteilchenstörungstheorie. Am Beispiel verschiedener Materialmodifikationen wird aufgezeigt, wie die Verwendung des Einteilchenbildes die Vorhersagekraft optischer Materialeigenschaften erheblich einschränkt. Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass die Einbeziehung der Elektron-Loch-Wechselwirkung durch Lösung der zugehörigen Bethe-Salpeter Gleichung für Coulomb-korrelierte Elektron-Loch-Paare unabdingbar für die akkurate Vorhersage optischer Materialeigenschaften ist.
AU  - Landmann, Marc
CY  - Paderborn
DA  - 2020
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1009
DP  - Universität Paderborn
LA  - eng
N1  - Tag der Verteidigung: 24.06.2020
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2020
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2020
SP  - 1 Online-Ressource (xiii, 409 Seiten)
T2  - Department Physik
TI  - Fingerprints of order and disorder: the electronic structure and optical response of crystalline and amorphous materials
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-37677
Y2  - 2024-12-21T15:54:42
ER  -