Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 31, Numéro C1, Avril 1970
COLLOQUE SUR LES 'INTERACTIONS DES ÉLECTRONS, PHONONS ET MAGNONS AVEC LES SURFACES CRISTALLINES'
Page(s) C1-85 - C1-92
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1970115
COLLOQUE SUR LES 'INTERACTIONS DES ÉLECTRONS, PHONONS ET MAGNONS AVEC LES SURFACES CRISTALLINES'

J. Phys. Colloques 31 (1970) C1-85-C1-92

DOI: 10.1051/jphyscol:1970115

THE ELECTRONIC STRUCTURE OF ADSORBED ATOMS AND OTHER SURFACE DEFECTS

T. B. GRIMLEY


Résumé
Un niveau atomique qui tombe dans les bandes d'énergie d'un cristal devient un niveau virtuel quand l'atome est adsorbé. Le nombre d'électrons dans ce niveau virtuel dépend des positions relatives du niveau virtuel et du niveau de Fermi. Mais dans l'approximation de Hartree-Fock, le remplissage des niveaux et leurs énergies sont reliés par les interactions Coulombiennes entre électrons. Par conséquent, il y a un problème de self-consistence à résoudre pour que la structure électronique d'atome adsorbé soit découverte. Ce problème est discuté en ce qui concerne les atomes alcalins, l'hydrogène, et les atomes de transition adsorbés par un métal. La théorie de la structure électronique d'un atome d'impureté, et d'une lacune dans la surface d'un cristal est brièvement présentée.


Abstract
A discrete atomic level which falls within the energy bands of crystal persists in the adsorbed atom as a virtual level with fractional occupancy determined by the level's position with respect to the Fermi level. But in the Hartree-Fock theory of atoms, the orbital energies, and their occupancies are related through the Coulomb and exchange interactions of the electrons. Consequently, the position of a virtual level with respect to the Fermi level cannot be known until its occupancy is known, and vice versa. There is therefore a self-consistent problem to be solved before the electronic structure of the adsorbed atom (i. e., its level densities, and occupancies) can be determined. The solutions to this problem are discussed for alkali, hydrogen, and transition series atoms on metals. The theory of the electronic structure of impurity atoms, and vacancies in a crystal surface is briefly presented.


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