一种用于电子结构分析的密度矩阵模型方法技术

本发明专利技术属于材料细分领域，尤其是一种用于电子结构分析的密度矩阵模型方法，包括：建立参数的电子密度矩阵模型，计算出每个衍射点的理论X射线衍射强度和每个动量的康普顿散射轮廓的理论值；通过X射线单晶衍射实验，获得每个衍射点的实验强度I

【技术实现步骤摘要】
一种用于电子结构分析的密度矩阵模型方法


[0001]本专利技术涉及材料分析
，尤其涉及一种用于电子结构分析的密度矩阵模型方法。

技术介绍

[0002]材料科学是现代科学技术的基础和先导，对材料结构及材料构造关系的认知水平直接决定了新材料的研发能力。
[0003]材料的微观结构包括晶体结构、局域结构、和缺陷结构等原子层次的结构以及电子结构，其中电子结构从根本上决定了材料的本征性能。目前，材料原子层次结构的实验测试技术已经发展得非常成熟，但电子结构实验测试一直处在探索阶段，尽管电子结构可由第一性理论计算获得，但理论计算采用假设近似多，计算结果与实际情况有偏差，难以指导高性能材料的设计。
[0004]因而，如何获得材料的实验电子结构是一个关键科学问题。该问题的解决有助于实现我国材料结构的实验研究从原子层次到电子层次的跨越，并加速一批国防和民用关键功能材料的研发进程。
[0005]图1为现有技术利用X射线的实验结构示意图，X射线入射在待测晶体上，X射线通过该待测晶体后进行衍射，可以通过获取高精度、高分辨率的X
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电子结构分析的密度矩阵模型方法，其特征在于：包括：步骤一：建立参数的电子密度矩阵模型函数，计算出每个衍射点的理论X射线衍射强度和每个动量的康普顿散射轮廓的理论值；步骤二：通过X射线单晶衍射实验，获得每个衍射点的实验强度I
实验
；通过X射线康普顿散射实验，获得每个动量的康普顿散射轮廓J
实验
；步骤三：建立理论强度与实验强度的差函数；步骤四：采用最小二乘法计算出差值函数中的最小值，获得最优模型的参数2.根据权利要求1所述的用于电子结构分析的密度矩阵模型方法，其特征在于，步骤一中，建立参数化的电子密度矩阵模型Ψ:P
i,j
为一个m
×
m参数矩阵，是需要精修获得的参数；φ
i
(r)，φ
j
(r')分别为第i和第j个基函数(i,j＝1,2,3,
…
,m；m为基函数个数)，基函数是已知的函数。3.根据权利要求2所述的用于电子结构分析的密度矩阵模型方法，其特征在于：所述参数矩阵和密度矩阵Γ(r,r')都可写成两部分，一部分由对角线上的元素组成，分别记为Γ(r,r'＝r)；另一部分由非对角线上的元素组成，分别记为Γ(r,r'≠r)，即：Γ(r,r')＝Γ(r,r'＝r)+Γ(r,r'≠r)，Γ(r,r')的对角矩阵元即为电子密度ρ(r)，即ρ(r)＝Γ(r,r'＝r)，通过ρ(r)的傅里叶变换可计算出每个衍射点的理论结构因子因子4.根据权利要求1所述的用于电子结构分析的密度矩阵模型方法，其特征在于，通过X射线单晶衍射实验，获得每个衍...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜小明，郭国聪，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：