Клиско Ю. В. Електронні, оптичні та магнітні властивості металорганічних комплексів як перспективних матеріалів наноелектроніки та наноспінтроніки

Дисертація присвячена вивченню електронної структури металорганічних комплексів, їх оптичних та магнітних властивостей з метою отримання характеристик, що можуть бути використані при розробленні елементів наноелектроніки та спінотроніки на базі даних матеріалів. В першому розділі дисертації описано квантово-механічні методи дослідження електронних, оптичних та магнітних властивостей матеріалів. Проаналізовано одностаничникові підходи, наближення обмінно-кореляційного функціоналу, а також гібридні функціонали. Описані фізичні основи та математичний апарат даних методів, а також вказані на переваги та недоліки кожного з підходів. Проведено аналіз квазічастинкових методів, що базуються на використанні функції Гріна - метод GWA та рівняння Бете-Солпітера. В даному розділі також описано методи дослідження магнітних властивостей, а саме, розрахунок основного стану спінполяризовваних систем та модель Гейзенберга. Описано особливості реалізації методів та апроксимації у програмному пакеті ABINIT. Другий розділ містить чотири підрозділи, що присвячені дослідженню чотирьох груп металорганічних сполук - фталоціаніни перехідних металів, двовимірні структури на основі гексаамінобензену та гексаамінтрифенилену нікелю та міді, координаційних полімерів на основі піразиндитіолату міді та нікелю, металорганічного комплексу MOF-74. В кожному підрозділі подано короткий літературний огляд характеристик металорганічних комплексів та їх дослідження в якості матеріалів електроніки. Вказано методи та послідовність проведення розрахунків, вхідні параметри, що визначають точність розрахунку.Досліджено магнітні властивості фталоціанінів перехідних металів. Отримано електронну енергетичну структуру та діелектричну функцію з урахуванням поведінки сильноскорельованих d-електронів та екситонних ефектів. Для фталоціанінів марганцю, заліза та кобальту електроні та оптичні властивості отримано для пара- та феромагнітного станів. Розраховано та проаналізовано електронний енергетичний спектр та парціальну густину станів у двовимірних металорганічних наноструктурах на основі гексаамінобензену та гексамінотрифенилену нікелю та міді. Подано електронні властивості пористих комплексів на основі піразиндитіолату міді та нікелю. Проаналізовано вплив сильноскорельованих d-електронів перехідних елементів. Визначено, що дані сполуки є виродженими напівпровідниками p-типу. Приведено частотні залежності дійсної та уявної частини діелектричної функції. Проведено аналіз пара-, феро- та антиферомагнітних магнітних станів у металорганічному комплексі MOF-74 із вмістом марганцю, заліза, кобальту та нікелю. Отримано температурні залежності намагніченості та магнітної сприйнятливості. Для даних магнітних станів проведено розрахунок електронного енергетичного спектру з урахуваннях сильних кореляції d-електронів. Отримані частотні залежності дійсної та уявної частини діелектричної функції.