Электронная структура и спектроскопия полупроводниковых и кластерных систем углерода и кремния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

1. Введение

1.1. Актуальные проблемы материаловедения углерода и кремния

1.2. Проблемы электронной теории кристаллических и многоатомных систем

1.3. Цель работы '

1.4. Структура диссертации ^

2. Развитие квантово-химического метода

2.1. Метод молекулярных орбиталей

2.2. Метод молекулярных орбиталей для замкнутой оболочки (RHF)

2.3. Метод ASCF для электронных возбуждений основного состояния с замкнутой оболочкой

2.4. Метод молекулярных орбиталей для открытой оболочки (ROHF) 22 2.5 Метод ASCF для электронных возбуждений основного состояния с открытой оболочкой

2.6. Модель квазимолекулярной расширенной элементарной ячейки

2.6.1. Расширенные элементарные ячейки для ГЦК кристаллов

2.6.2. Отбор расширенной ячейки для графита

2.6.3. Расширенные элементарные ячейки для описания системы оборванных связей поверхности (111) алмаза и кремния

2.6.4. Специальные системы координат для молекулы фуллерена Gjo, ее химических производных и кристаллов

2.7. Открытая оболочка из МО с эквивалентными волновыми векторами

2.8. Параметризация 1NDO

3. Электронная структура бездефектных ковалентных кристаллов

3.1. Элементарные кристаллы: кремний и алмаз

3.2. Кристаллическое соединение: кубический карбид кремния

4. Точечные дефекты вакансионного типа

4.1. Вакансия в кремнии и алмазе

4.2. Мультиплетные структуры и дисторсии вакансии 54 4.2.1. Результаты расчетов нейтральной вакансии в кремнии и алмазе

4.3. Искажение реше?к.( вблизи вакансии

4.4. Электронная корреляция и эффект Яна-Теллера

4.5. Возбужденное состояние нейтральной вакансии со спином 2.

4.6. Мультиплетная структура открытой оболочки и эффект Яна-Теллера

4.6.1. Формулировка внбронной задачи для нейтральной вакансии в приближении открытой электронной оболочки

4.7. Барьеры миграции и переориентат и нейтральной вакансии

4.8. Положение выносимое на "ащиту

4.9. Дивакансия в кремнии

4.10. Мультиплетные структуры и ди^орсии дивакансии

4.11. Основное и возбужденные сост^лния дивакансии в кремнии

4.12. Примесно-вакансионный комплекс [Si-V]° в алмазе

4.13. Положение выносимое на защиту

5. Многоатомные молекулы и молекулярные кристаллы на основе фуллерена Обо

5.1. Молекула Сбо и однократно заряженные ионы

5.2. Возбужденные состояния молекулы Сбо

5.3. Производные фуллерена с гидрированными и метилированными связями

5.4. Возбужденные состояния производных Сбо с насыщенными связями

5.4.1. Изомеры C6o(CH3-r6-H)

5.4.2. Изомеры С6о(СН3-г6-Н)

5.5. Оптическая спектроскопия спин-синглетных производных фуллерена с насыщенными связями

5.6. Спин-триплетная производная фуллерена с насыщенными связями

5.7. Приближение сильной связи для производных фуллерена

5.8. Примитивный молекулярный Г ЦК кристалл Ceo

5.9. Примитивный ковалентный ГЦК кристалл Ceo

5.10. Электронные возбуждения кристалла фуллерита Сво

5.10.1. Низкоэнергетические электронные возбуждения в фуллерите

5.10.2. Фотолюминесценция фуллерита

5.11. Положение выносимое на защиту

6. Системы с металлическим заполнением

6.1. Графит

6.2. Двумерный графит: ковалентный диэлектрик

6.3. Открытая электронная оболочка трехмерного графита: конфигурации и их мультиплетные структуры

6.4. Электронная структура и межслоевая связь трехмерного графита

6.4.1. Валентные зоны трехмерного графита

6.4.2. Мультиплетная структура полуметаллического графита

6.5. Электронные мультиплетные возбуждения в полуметаллическом графите

6.5.1. Экспериментальное проявление в спектрах EELS кристалла

6.5.2. Электроньые коллективные возбуждения в кластерах трехмерного графита

6.6. Положение выносимое на защиту

6.7. Система оборванных связей идеальной поверхности (111) кремния и влмаза

6.8. Неэмпирическая параметризация модели Хаббарда системы оборванных связей поверхности

6.9. Положение выносимое на защиту

Становление электронной теории кристаллических и многоатомных систем как относительно само сто ч гелыкж отрасли следует связать не столько с началом применения вычислительных машин в квантовой механике, сколько с выработкой особого кодекса, которого необходимо придерживаться, прилагая квантовую механику к этим геометрическг сложным многочастичным системам. i) Чтобы применить квантовую механику к задачам материаловедения, теоретическую схему необходимо алгоритмизовать б соответствии с типом исследуемой системы, например, для ковалентных кристаллов, для щелочных металлов, для щелочно-галоидных кристаллов, то есть в зависимости от типа химической связи, от положения атомов в периодической таблице элементов и т. п. [3. 16]. ii) Многочисленные возможные схемы расчета следует согласовывать друг с другом, с тем чтобы выявлять физический смысл принимаемых приближений. В первую очередь сказанное относится к зонной теории [17], однако описание электронных свойств кристаллов не исчерпывается ею одной, согласования требуют и методы расчета экситонов, мелких центров [3, 25, 42], глубоких центров [11], поверхностей [6]. iii) Принципиальной проблемой является необходимость решать задачу многих тел, в этом сходство с другими разделами теории атомов, молекул и конденсированных сред. Однако, если электронная теория атомов и небольших молекул может идти по пути использования классических методов квантовой механики: приближения Хартри-Фока и конфигурационного взаимодействия

27, 45, 50, 92, 124], используя все возрастающую вычислительную мощность для расширения базисного набора атомных орбиталей и конфигураций, то в задачах с большим числом электронов преобладают методы, основанные на квантовой теории поля [б, 11, 21, 25,, 50]. t

Следование этим принципам определило междисциплинарный характер данной работы: по сути исследуемых явлений, она относится к электронной теории ковалентных полупроводников, молекулярных кристаллов, кластерных и многоатомных систем; по применяемым методам расчета электронной структуры - к квантовой химии; по постановке задач для расчетов, - к материаловедению углерода и кремния.

1. Аксенов В. Л., Осипьян Ю. А., Шахматов В. С. Ориентационные состояниямолекулы Сб0 в кристаллах. ЖЭТФ. 113, 3, 1081-1093 (1998).

2. Алексенский А. Е., Байдакова М. В., Вуль А. Я., Сиклицкий В. И. Структураалмазного нанокластера. ФТТ. 41, 740-743 (1999).

3. Бассани Ф., Пастори-Парравичини Дж. Электронные состояния и оптическиепереходы в твердых телах. Наука. М. (1982), 392 с.

4. Безмельницын В. Н., Елецкий А. В., Окунь М. В. Фуллерены в растворах. УФН.168, 11, 1195-1220 (1998).

5. Белоусов В. П., Белоусова И. М., Будтов В. П., Данилов В. В., Данилов О. Б.,Калинцев А. Г., Мак А. А. Фуллерены: структурные, физико-химические и нелинейно-оптические свойства. Оптич. жури. 64, 12, 3-37 (1997).

6. Бехштедт Ф-, Эндерлайн Р. Поверхности и границы раздела полупроводников.Мир. М. (1990), 488 с.

7. Бирюлин Ю. Ф., Вихнин В. С., Згонник В. Н. Об изменении энергетическойструктуры молекулярных орбиталей фуллерена Сбо под воздействием химических связей. ФТТ. 42, 1, 188-189 (2000).

8. Бирюлин Ю. Ф., Лебедев В. С., Миков С. Н., Орлов С. Е., Сыкманов Д. А.,Шаронова Л. В., Згонник В. Н. Физические свойства и элементный состав пленок звездообразного фуллеренсодержащего полистирола. ФТТ. 42, 10, 1904-1910 (2000).

9. Болынов Л. А., Вещунов М. С. О реконструкции чистых граней полупроводникови переходных металлов. Поверхность: физика, химия, механика. 7, 5-36 (1989).

10. Власенко М. П., Власенко J1. С. ЭПР возбужденного триплетного состояниядивакансии в кремнии. ФТТ. 33, 8, 2357-2362 (1991).

11. Войтенко В. А., Мальханов С. Е. Наблюдение диэлектрической локальной моды,связанной с дивакансиями в р-кремнии. ЖЭТФ. 112, 2(8), 707-713 (1997).

12. Вяткин С. Е., Деев А. Н., Нагорный В. Т., Островский В. С., Сигарев А. М.,Соккер Г. А. Ядерный графит. Атомизцат. М. (1967), 280 с.

13. Закис Ю. Р., Канторович JI. Н., Котомин Е. А., Кузовков В. Н., Тане И. А.,Шлюгер А. Л. Модели процессов в широкощелевых твердых телах с дефектами. Зинатне. Рига. (1991), 382 с.

14. Займан Дж. Вычисление блоховских функций. Мир. М. (1973), 160 с.

15. Згонник В. Н., Меленевская Е. Ю., Литвинова Л. С., Кевер Е. Е.,Виноградова Л. В., Терентьева И. В. Синтез и хроматографическое исследование фуллеренсодержащих полистиролов. Высокомолек. соед. Сер. А. 38, 2, 203-209 (1996).

16. Изотов А. Н., Кведер В. В., Осипьян Ю. А., Штейнман Э. А., Николаев Р. К.,Сидоров Н. С. Особенности оптического поглощения кристаллов фуллерена Сбо в области ориентационного фазового перехода. ЖЭТФ. 114, 6(11), 2211-2224 (1998).

17. Изотов Д. Е. Разупорядочение и реориентация молекул в фуллерите Сед- Дисс.канд. физ.-мат. наук. Инст. химич. физ. им. Н. Н. Семенова РАН. М. (2000), 85 с.

18. Изюмов Ю. А., Кацнельсон М. И., Скрябин Ю. Н. Магнетизм коллективизированных электронов. Физматлит. М. (1994), 368 с.

19. Изюмов Ю. А. Модель Хаббарда в режиме сильных корреляций. УФН. 165, 4i403.427 (1995).

20. Карпов В. Г., Колесников Н. В., Мальханов С. Е. Сечение захвата носителядивакансией в кремнии р-типа. ФТП. 16, 9, 1657-1659 (1982).

21. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория.Наука. М. (1989), 768 с.

22. Ланно М., Бургуэн Ж. Точечные дефекты в полупроводниках. Теория. Мир. М.1984). 264 с.

23. Мак-Вини Р., Сатклиф Б. Квантовая механика молекул. Мир. М. (1972), 380 с.

24. Моливер С. С. Учет корреляции на локализованных состояниях в ХартриФоковских расчетах электронной структуры твердых тел. Ж. физич. хим. 62, 3, 2518-2522 (1988).

25. Моливер С. С. Корреляционные колебания в системе оборванных связей наповерхности. Поверхность: Физика, химия, механика. Л, 64-71 (1989).

26. Моливер С. С. Эффективная электронная корреляция и конформационныесвойства оборванных связей Si:V° и Si:V'Hj. ФТТ. 33, 3, 929-937 (1991).

27. Моливер С. С. Модель Хаббарда для оборванных связей и спектроскопияповерхности Si(lll)-lxl и 7x7. Поверхность: Физика, химия, механика. 1, 55-61 (1991).

28. Моливер С. С. Квантовая химия ковалентных кристаллов: алмаз, кремний икарбид кремния. ФТТ. 38, 7, 2029-2033 (1996);В сб.: Твердотельная электроника. Ред. С. В. Булярский. Изд-во СВНЦ. Ульяновск. (1996), с. 38-54.

29. Моливер С. С. Метод открытой оболочки для электронной структурыдивакансии кремния. ФТТ. 41, 3, 404-410 (1999).

30. Моливер С. С. Метод открытой оболочки для нейтральной вакансии в кремниии алмазе. ФТТ. 42, 4, 655-664 (2000).

31. Моливер С. С. Электронные коллективные возбуждения в кластерах трехмерного графита. ФТТ. 42, 8, 1518-1524 (2000).

32. Моливер С. С. Конфигурационное вибронное смешивание для нейтральнойвакансии в кремнии и алмазе. ФТТ. 42, 9, 1590-1594 (2000).

33. Моливер С. С., Бирюлин Ю. Ф. Квантовая химия гидрирования и метилирования молекулы фуллерена С60. ФТТ. 42, 10, 1952-1957 (2000).

34. Моливер С. С., Бирюлин Ю. Ф. Триплетные молекулы группы симметрии D5на основе фуллерена С6о- Письма ЖТФ. 27, i, 72-80 (2001).

35. Моливер С. С., Бирюлин Ю. Ф. Оптические спектры высокосимметрччныхизомеров С60(СН3-г6-Н)п при п=3, б. ФТТ. 43, , (2001).

36. Полиморфные модификации углерода и нитрида бора. Курдюмов А. В.,Малоголовец В. Г., Новиков Н. В., Пилянкевич А. Н., Шульман Л. А. Металлургия. М. (1994), 318 с.

37. Радциг А. А., Смирнов Б. М. Справочник по атомной и молекулярной физике.Атомиздат. М. (1980), 240 с.

38. Ридли Б. Квантовые процессы в полупроводниках. Мир. М. (1986), 304 с.

39. Станкевич И. В., Никеров М. В., Бочвар Д. А. Структурная химиякристаллического углерода: геометрия, стабильность, электронный спектр. Успехи химии. LIII, 7, 1101-1124 (1984).

40. Фларри Р. Группы симметрии. Теория и химические приложение. Мир. М.1983), 400 с.

41. Фудзинага С. Метод молекулярных орбиталей. Мир. М. (1983), 461 с.

42. Харрисон У. Электронная структура и свойства твердых тел. Физикахимической связи. Т. 1,2. Мир. М. (1983), 381 е., 332 с.

43. Хартри Д. Расчеты атомных структур. ИЛ. М. (1960), 272 с.

44. Херринг К. Таблицы характеров для двух пространственных групп. В кн.:Нокс Р., Голд А. Сштетрия в твердом теле. Наука. М. (1970), с. 282-299.

45. Эварестов Р. А. Кваитово-химические методы в теории твердого тела. Изд-воЛГУ. Л. (1982), 279 с.

46. Ab initio methods in quantum chemistry. Vol. 2. Ed. K. P. Lawley. Wiley. N. Y.1987).

47. Aleshin A. N., Biryulin Yu. F., Mirrnkov N. В., Sharonova L. V., Fadeeva E. N.,Zgonnik V. N. Optical and electrical properties of star-like fullerene-containing polymers. Fullerene Science and Technology. 6, 3, 365-384 (1998).

48. Annett J. F., Palmer R. E., Willis R. F. Surface dielectric response of a semimetal:electron-energy-loss spectroscopy of graphite. Phys. Rev. B. 37, 5, 2408-2414 (1988).

49. Antonelli A., Kaxiras E., Chadi D. J. Vacancy in silicon revisited: structure andpressure effects. Phys. Rev. Lett. 81, 10, 2088-2091 (1998).

50. Baraff G. A., Schliiter M. New self-consitent approach to the electronic structure oflocalized defects in solids. Phys. Rev. B. 19, 10, 4965-4979 (1979).

51. Benedetto A. F., Weisman R. B. Unusual triplet state relaxation in Сбо oxide. Chem.Phys. Lett. 310, 25-30 (1999).

52. Benedict L. X., Chopra N. G., Cohen M. L., Zettl A., Louie S. G., Crespi V. H.Microscopic determination of the interlayer binding energy in graphite. Chem. Phys. Lett. 286, 490-496 (1998).

53. Bennington S. M., KitamuraN., Cain M. G., Lewis M. H., Wood R. A., Fukumi A. K.,Funakoshi K. In situ diffraction measurement of the polymerization of Сед at high temperatures and pressures. J. Phys.: Condens. Matter. 12, L451-L456 (2000).

54. Bernholc J., Antonelli A., Del Sole Т. M., Bar-Yam Y., Pantelides S. T. Mechanismof self-diffusion in diamond. Phys. Rev. Lett. 61, 23, 2689-2692 (1988).

55. Bingham R. C., Dewar M. J. S., Lo D. H. Ground states of molecules. XXV.MINDO/3. An improved version of the MINDO semiempirical SCF-MO method. J. Amer. Chem. Soc. 97, 6, 1285-1293 (1975).

56. Breuer S. J., Briddon P. R. Ab initio investigation of the native defects in diamondand self-diffusion. Phys. Rev. B. 51, 11, 6984-6994 (1995).

57. Capozzi V., Celentano G., Perna G., Lorusso G. F., Minafra A. Photoluminescenceproperties of Сбо films deposited on silicon substrate. J. Luminescence. 86, 129-135 (2000).

58. Carton-Merlet F., Pajot В., Don D. Т., Porte C., Clerjaud В., Mooney P. M.Photo-induced changes in the charge state of the divacancy in neutron and electron irradiated silicon. J. Phys. C. 15, 10, 2239-2255 (1982).

59. Cheng L. J., Corelli J. C., Corbett J. W., Watkins G. D. 1.8-, 3.3-, and 3.9-цт bandsin irradiated silicon: correlation with the divacancy. Phys. Rev. 152, 2, 761-774 (1966).

60. Chernozatonskii L. A., Serebryanaya N. R., Mavrin B. N. The superhard crystallinethree-dimensional polymerized Сбо phase. Chtm. Phys. Lett. 316, 199-204 (2000).

61. Clark C. D., Kanda H., Kiflawi I., Sittas G. Silicon defects in diamond. Phys. Rev. B.51, 23, 16 681-16 688 (1995).

62. Crespi V. H., Benedict L. X., Cohen M. L., Louie S. G. Prediction of a pure-carbonplanar covalent metal. Phys. Rev. B. 53, 20, R13 303-R13 305 (1996).

63. Dannefaer S., Mascher P., Kerr D. Monovacancy formation enthalpy in silicon. Phys.Rev. Lett. 56, 20, 2195-2198 (1986).

64. Davies G. The Jahn-Teller effect and vibronic coupling at deep levels in diamond.Rep. Progr. Phys. 44, 7, 787-830 (1981).

65. Davies G. The Jahn-Teller effect and stress-induced dichroism in the GRlluminescence band of diamond. J. Phys. C. 15, 6, L149 (1982).

66. Davies G., Lawson S. C., Collins А. Т., Mainwood A., Sharp S. J. Vacancy-relatedcenters in diamond. Phys. Rev. B. 46, 20, 13 157-13 170 (1992).

67. Del Sole R., Chadi D. J. Correlation effects on electronic structure of lxl and 2x1reconstructed Si(lll) surfaces. Phys. Rev. B. 24, 12, 7431-7434 (1981).

68. Diehl M., Degen J., Schmidtke H.-H. Vibronic structure and resonance effects in theoptical spectra of the fullerenes Сво and C70. J. Phys. Ghem. 99, 25, 10092-10096 (1995).

69. Doniach S., Sondheimer E. H., Green's functions for solid state physicists. Benjamin.1.ndon et al. (1974), XIX, 266 p.

70. Dresselhaus M. S., Dresselhaus G., Sugihara K., Spain I. L., Goldberg H. A. Graphitefibers and filaments. Spr;iger. Berlin, N. Y. (1988), X, 382 p.

71. Dresselhaus M. S., Dresselhaus G., Eklund P. C. Science of fullerenes and carbonnanotubes. Academic. San Diego. (1996), XVIII, 965 p.

72. Eder R., Janner A.-M., Sawatzky G. A. Theory of nonlinear optical response ofexcitons in solid C60. Phys. Rev. B. 53, 19, 12 786-12 793 (1996).

73. Etheridge III H. Т., Aver/tt R. D., Halas N. J., Weisman R. B. C60 triplet lifetimes:vibrational energy dependence from 0 to 80 000 cm-1. J. Phys. Chem. 99, 29, 11 306-11 308 (1995).

74. Evarestov R. A., Lovchikov V. A., Tupitsin I. I. Hartree-Fock exchange and LCAOapproximation in the band structure calculations of solids. Phys. Status Solidi (bj 117, 1, 417-427 (1983).

75. Farztdinov V. M., Dobryakov A. L., Letokhov V. S., Lozovik Yu. E., Matveets Yu. A.,Kovalenko S. A., Ernstig N. P. Spectral dependence of femtosecond relaxation and coherent phonon excitation in Сбо films. Phys. Rev. B. 56, 7, 4176-4185 (1997).

76. Fitz Gerald S. A., Yildirim Т., Santodonato L. J., Neumann D. A., Copley J. R. D.,Rush J. J., Trouw F. Quantum dynamics of interstitial Hq in solid Ceo- Phys. Rev. B. 60, 9, 6439-6451 (1999).

77. Gal'pern E. G., Stankevich I. V., Chistyakov A. L., Chernozatonskii L. A. Models ofthe stable dumbbell-like C120 cluster and crimped nanotubes constructed from Сбо fullerenes. Chem. Phys. Lett. 269, 85-87 (1997).

78. Gensterblum G., Pireaux J. J., Thiry P. A., Caudano R., Vigneron J. P., Lambin Ph.,1.cas A. A., Kratchmer W. High-resolution electron-energy-loss spectroscopy of thin C60 on Si(100). Phys. Rev. Lett. 67, 16, 2171-2174 (1991).

79. Gensterblum G. J. Electron Spectrosc. Related Phenom. 81, 89-223 (1996).

80. Gorokhovsky A. A., Turukhin A. V., Alfano R. R., Phillips W. Photoluminescencevibrational structure of Si center in chemichal-vapor deposited diamond. Appl. Phys. Lett. 66, 1, 2, 43-45 (1995).

81. Guest M. F., Saunders V. R. On methods for converging open-shell Hartree-Fockwave-functions. Molecular Phys. 28 , 3, 819-828 (1974).

82. General Theory. J. Phys. C. 12, 13, 2487-2495 (1979);1.. Covalent materials: diamond and silicon. J. Phys. C. 12, 13, 2497-2508 (1979).

83. Hehre W., Radom L., Schleyer P. v. R., Pople J. A. Ab initio molecular orbital theory.Wiley. N. Y. (1986), XVIII, 548 p.

84. Himpsel F. J. Surface electronic states. Chemistry and physics of solid surfaces. VI,435.453 (1986).

85. I. An improved solution. Proc. Roy. Soc. London A. 281, 1386, 401-419 (1964).

86. Ilulman M., Kuzmany H., Kappes M., Yamamoto E., Shinohara H. N. Infraredabsorption line width of pristine and endohedral fullerenes. Physica B. 244, 192-195 (1998).

87. Humphreys R. G., Brand S., Jaros M. Electron structure of the divacancy in silicon.J. Phys. C. 16, 12, L337-L343 (1983).

88. Janzen O., Monch W. Valence-band discontinuity at the Ceo/Si(lll)-7x7 interface.J. Phys.: Condens. Matter. 11, L111-L118 (1999).

89. Jacquemin R., Kraus S., Eberharadt W. Direct observation of the dynamics of excited electronic states in solids: f-sec time resolved photoemission of Сбо- SolidState Commun. 105, Г, 449-453 (1998).

90. Jensen E. T, Palmer R. E., Allison W., Annett J. F. Temperature-dependent plasmon frequency and linewidth in a semimetal, Phys. Rev. Lett. 66, 4i 492-495 (1991).

91. Kaxiras E., Pandey К. C. Energetics of defects and diffusion mechanisms in graphite. Phys. Rev. Lett. 61. 23, 2693-2696 (1988).

92. Kelly K. F., Halas N. J. Determination of a and 0 site defects on graphite using C6o-adsorbed STM tips. Surf. Sci. 416, L1085-L1089 (1998).

93. Knupfer M., Fink J. Frenkel and charge-transfer excitons in Ceo- Phys. Rev. B. 60, 15, 10 731-10 734 (1999).

94. Koopmans В., Anema A., Jonkman H. Т., Sawatzky G. A., van der Woude F. Resonant-optical-second-harmonic generation from thin Сбо folms. Phys. Rev. B. 48, 4, 2759-2764 (1993).

95. Kuhnke K., Epple M., Kern K. Second-harmonic .spectroscopy of fullerenes. Chem. Phys. Lett. 294, 241-247 (1998).

96. Lannoo M., BarafF G. A., Schliiter M. Self-consistent second-order perturbation treatment of multiplet structures using local-density theory. Phys. Rev. B. 24, 2, 943-954 (1981).

97. Lannoo M., Baraff G. A., Schliiter M. Multiplet splittings and Jahn-Teller energies for the vacancy in silicon. Phys. Rev. B. 24, 8, 955-963 (1981).

98. Laouini N., Andersen О. K., Gunnarsson O. Analytical molecular orbitals and band structures of solid С60- Phys. Rev. B. 51, 24, 17 446-17 478 (1995).

99. Larkins F. P. Electronic structure of the isolated vacancy in silicon. J. Phys. Chem. Solids. 32, 965-980 (1971).

100. Li Z. Y. Orientational order of ultrathin Сбо films on graphite. Surf. Sci. 441, 366372 (1999).

101. Lock С. M., Brenton A. G., Mathur D. High-resolution ion translational energyspectroscopy of Сбо- Excitation of c'nglet and triplet states in collisions with H+ and HJ. Chem. Phys. Lett. 273, 1- 7 (1997).

102. Long M. W. The phase diagram of the Hubbard model. Int. J. Modern Phys. B. 5, 6-7, 865-883 (1991).

103. Lowther J. E. Optical excitations assosiated with bound exciton states at the vacancy in diamond. J. Luminescence. 60-61, 531-534 (1994).

104. Mainwood A. Relaxation about the vacancy in diamond. J. Phys. C. 11, 13, 27032710 (1978). •

105. Mainwood A., Stoneham A. M. Interstitial muons and hydrogen in diamond and silicon. J. Phys. C. 17, 14, 2513-2524 (1984).

106. Mainwood A., Stoneham A. M. Stability of electronic states of the vacancy in diamond. J. Phys.: Condens. Matter. 9, 11, 2453-2464 (1997).

107. Makov G., Shah R., Payne M. C. Periodic boundary conditions in ab initio calculations. II. Brillouin-zone sampling for aperiodic systems. Phys. Rev. B. 53, 23, 15 513-15 517 (1996).

108. Manaila R., Geru I. I., Fratiloiu D., Spoiala D. M., Dihor I. Т., Devenyi A. Structure and defects in thin Сбо films. Fullerene Science and Technology. 7, 1, 59-75 (1999).

109. Matsuzawa N., Dixon D. A., Fukunaga T. J. Phys. Chem. 96, 7594 (1991).

110. McWeeny R. Methods of Molecular Quantum Mechanics. Academic. London. (1989), XV, 573 p.

111. Miyazaki Y., Sorai M., Lin R., Dworkin A., Szwarc H., Godard J. Heat capacity of a giant single crystal of C60. Chem. Phys. Lett. 305, 293-297 (1999).

112. Moliver S. S. Self-consistent treatment of effective electron correlation at localized dangling-bond defect states in silicon. J. Phys.: Condens. Matter. 4, 49, 9971-9986 (1992).

113. Moliver S. S. Theory of collective oscillations in strongly correlated electron systems. J. Phys.: Condens. Matter. 6, 11, 2225-2239 (1994).

114. Muramatsu A., Hanke W. Theory of elementary excitations and the metal-insulator transition on semiconductor surfaces. Phys. Reports. 113, 2, 97-131 (1984).

115. Niwano M., Terashi M., Kuge J. Hydrogen adsorption and desorption on Si(100) and Si(lll) surfaces investigated by in situ surface infrared spectroscopy. Surf. Sci. 420, 6-16 (1999).

116. Northrup J. E., Cohen M. L. Total-energy calculations for the 2x1 antiferromagnetic and lxl paramagnetic states of the Si( 111)-(1 x 1) surface. Phys. Rev. B. 29, 10, 5944-5946 (1984).

117. Ofner H., Ulrych I., Chab V., Netzer F. P., Mathew J. A. D. Electronic structureof the laser-annealed Si(lll)lxl surface. Surf. Sci. 327, 233-240 (1995).

118. Orlando R., Dovesi R., Azavant P., Harrison N. M., Saunders V. R. A super-cell approach for the study of localized defects in solids: carbon substitution in bulk silicon. J. Phys.: Condens. Matter. 6, 41, 8573-8583 (1994).

119. Pandey К. C. New dimerized-chain model for the reconstruction of the diamond (lll)-(2xl) surface. Phys. Rev. B. 25, 6, 4338-4341 (1982).

120. Pesola M., von Boehm J., Poykko S., Nieminen R. M. Spin-density study of the silicon divacancy. Phys. Rev. B. 58, 3, 1106-1109 (1998).

121. Pisani C., Dovesi R., Roetti C. Hartree-Fock ab initio treatment of crystalline systems. Springer. Berlin. (1988), 193 p.

122. Pople J. A., Beveridge D. L. Approximate molecular orbital theory. McGraw-Hill. N. Y. (1970), VIII, 214 p.

123. Pulay P. Analytical derivative methods in quantum chemistry. In: 50], (1987), 241286 p.

124. Puska M. J., Poykko S., Pesola M., Nieminen R. M. Convergence of supercell calculations for point defects in semiconductors: vacancy in silicon. Phys. Rev. B. 58, 3, 1318-1325 (1998).

125. Ree F. H., Winter N. W., Glosli J. N., Viecelli J. A. Kinetics and thermodynamic behavior of carbon clusters under high pressure and high temperature. Physica B. 265, 223-229 (1999).

126. Roberson M. A., Estreicher S. K. Vacancy and vacancy-hydrogen complexes in silicon. Phys. Rev. B. 49, 24, 17 040-17 049 (1994).

127. Robertson J., O'Reilly E. P. Electronic and atomic structure of amorphous carbon. Phys. Rev. B. 35, 6, 2946-2957 (1987).

128. Rolfing M., Kriiger P., Pollmann J. Quasiparticle band-structure calculations for C, Si, Ge, GaAs and SiC using gaussian-orbital basis sets. Phys. Rev. B. 48, 24, 17 791-17 805 (1993).

129. Roothaan С. C. J. Self-consistent field theory for open shells of electronic systems. Revs. Modern Phys. 32, 2, 179-185 (1960).

130. Rudolf P., Golden M. S., Briihwiler P. A. Studies of fullerenes by the excitation, emission, and scattering of electrons. J. Electron Spectrosc. Related Phenom. 100,409.433 (1999).

131. Saito M., Oshiyama A. Resonant bonds in symmetry-lowering distortion around a Si divacancy. Phys. Rev. Lett. 73, 6, 866-869 (1994).

132. Saito M., Oshiyama A. Phys. Rev.^Lett. 74, 21, 4354 (1995).

133. Saito R., Yagi M., KimuraT., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S. Electronic structure of fluorine doped graphite nanoclusters. J. Phys. Chem. Solids. 60, 715-721 (1999).

134. Salazar F. A., Fedorov A., Berberan-Santos M. N. A study of thermally activated delayed fluorescence in C6o- Chem. Phys. Lett. 271, 361-366 (1997).

135. Salkola M. I. Excitons versus continuum states of electrons and holes in solid Cgo: an estimate for the band edge. Chem. Phys. Lett. 297, 499-505 (1998).

136. Sassara A., Zerza G., Chergui M. The visible emission and absorption spectrum of C60- J- Chem. Phys. 107, 21, 8731-8741 (1997).

137. Sassara A., Zerza G., Chtlin V., Portella-Oberli M. Т., Ganiere J.-D., Deveaud В., Chergui M. Picosecond and femtosecond studies of the energy redistribution in matrix-isolated Сбо molecules. J. Luminescence. 83-84, 29-32 (1999).

138. Sauve G., Dimitrijevic N. M., Kamat P. V. Singlet and triplet excited state behaviors of Сбо in nonreactive and reactive polymer films. J. Phys. Chem. 99, 4, 1199-1203 (1995).

139. Schelkacheva Т. I., Tareyeva E. E. Orientational phase transition in solid Ceo- Phys. Rev. B. 61, 5, 3143-3146 (2000).

140. Schluter M., Chelikovsky J. R., Louie S. G., Cohen M. L. Self-consitent pseudopotential calculations for Si(lll) surfaces: Unreconstructed (1x1) and reconstructed (2x1) model structures. Phys. Rev. B. 12, 10, 4200-4214 (1975).

141. Seong H., Lewis L. J. First-principles study of the structure and energetics of neutral divacancies in silicon. Phys. Rev. B. 53, 15, 9791-9796 (1996).

142. Svensson В. C., Willander M. Generation of divacancies in silicon irradiated by 2-MeV electrons: depth and dose dependence. J. Appl. Phys. 62, 7, 2758-2762 (1987).

143. Svensson В. C., Jagaciish C., Hallen A., Lalita J. Generation of vacancy-type point defects in single collision cascades during swift-ion bombardment of silicon. Phys. Rev. В. 55, 16, 10 498-10 507 (1997).

144. Tsai M.-H., Jiang J. C., Lin S. H. 7r-bonded-trimer formation on the clean diamond C(lll) surface. Phys. Rev. В. 54, 16, Rll 141-Rll 144 (1996).

145. Watkins G. D. Comment on "Resonant bonds in symmetry-lowering distortion around a silicon divacancy." Phys. Rev. Lett. 74, 21:4353 (1995).

146. Wilk D., Johannsmann D.,Stanners C., Shen Y. R. Second-harmonic generation from C60 thin films at 1.064 //m. Phys. Rev. B. 51, 15, 10 057-10 067 (1995).

147. Zgonnik V. N., Vinogradova L. V., Melenevskaya E. Yu., Khachaturov A. S., Klenin S. I. Formation and properties of fulleren'i-containing polymers. Molecular Materials. 11, 1-2, 101-106 (1998).