Thoben, Niklas (2024) Describing the Statically Correlated Si-terminated 3C-SiC(001) Surface with Single- and Multiconfigurational Methods. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

In this thesis, the spatial and electronic structure of the Si-terminated (001) surface of cubic silicon carbide (3C-SiC) and its reconstructions exhibting Si dimers was investigated theoretically by employing restricted and unrestricted single-configurational periodic slab model calculations as well as multiconfigurational cluster model calculations. Due to the statically/strongly correlated interdimer surface states, the single-configurational methods give an insufficient description of the system with slightly better results for the unrestricted approach despite strong spin contamination. For the p(2×1) reconstruction as model system, the multiconfigurational calculations reveal an approximately equal mixture of the closed-shell and fully radicalic configurations as well as the importance of multi-dimer interactions to form the surface state band structure.

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Beschreibung der statisch korrelierten Si-terminierten 3C-SiC(001)-Oberfläche mit Ein- und Multikonfigurationsmethoden

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In dieser Arbeit wurde die räumliche und elektronische Struktur der Si-terminierten (001) Oberfläche von kubischem Siliciumcarbid (3C-SiC) und deren Rekonstruktionen, welche Si-Dimere aufweisen, unter Durchführung von restricted und unrestricted Einkonfigurationsrechnungen an periodischen Schichtmodellen sowie durch Multikonfigurationsrechnungen an Clustermodellen theoretisch untersucht. Wegen der statisch/stark korrelierten inter-Dimer Oberflächenzustände liefern die Einkonfigurationsmethoden eine unzureichende Beschreibung des Systems mit etwas besseren Ergebnissen für den unrestricted Ansatz trotz starker Spinkontamination. Im Falle der p(2×1)-Rekonstruktion als Modellsystem offenbaren die Multikonfigrationsrechnungen etwa gleiche Anteile der geschlossenschaligen und der radikalischen Konfigurationen sowie die Wichtigkeit der Wechselwirkung mehrerer Dimere zur Ausbildung der Bandstruktur der Oberflächenzustände.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Silicon carbide, surface states, static correlation, strong correlation, multiconfigurational calculations
Subjects:	Science and mathematics > Chemistry
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Department of Chemistry (IfC)
Date Deposited:	08 Nov 2024 09:05
Last Modified:	08 Nov 2024 09:05
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/6944
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-70255
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