برای اولین بار در سال 1934 فرمی از شبه پتانسیل برای مشاهده جابجایی خط طیفی فلزات قلیایی استفاده کرد. شبه پتانسیل در سال 1959 توسط فیلیپس و کلاینمر فرمول‌بندی شد.
شبه پتانسیل تقریبی است که به جای پتانسیل واقعی برهمکنشی جای گزین شده، به طوری که در نهایت ویژه مقدار صحیح انرژی سیستم برهمکنشی به دست آید. روش‌های مختلفی برای معرفی شبه پتانسیل یک عنصر وجود دارد.شبه پتانسیل مناسب یک عنصر می‌تواند در هر محیطی ( مولکولی, خوشه‌ای, جامد, سطح, نارسانا…) به کار گرفته شود.در کل شبه پتانسیل طوری در نظر گرفته می‌شود که خواص پراکندگی شبه موج‌ها و خواص پراکندگی الکترون‌ها و یون‌های هسته یکسان باشد. الکترون‌های سیستم دو نوع پتانسیل را حس می‌کنند. اولی مربوط به الکترون‌های مقید به هسته (مغزه) که پتانسیل قوی جاذبه را می‌بینند و همچنین الکترون‌های شبه مغزه غالباً پتانسیل ثابتی را حس می‌کنند و برای آن‌ها توابع موج مناسب تعریف می‌کنیم. در شکل rc مربوط به شعاع الکترون‌های مغزه است.
یک شبه پتانسیل مناسب دارای ویژگی‌های زیر است:
1- بار هسته‌ای که شبه تابع موج تولید می‌کند باید با آنچه توسط تابع موج اتمی حاصل می‌شود یکسان باشد.این باعث می‌شود که اطمینان حاصل کنیم که شبه‌اتم خواص پراکندگی یکسان با یون‌های هسته تولید می‌نماید.
2- ویژه مقادیر شبه الکترون‌ها باید با ویژه مقادیری که از توابع موج اتمی حاصل می‌شوند یکسان باشد.
3- شبه توابع موج باید روی مرز هسته پیوسته باشند(مانند مشتق‌های اول و دومشان) و همچنین باید غیر نوسانی باشند.
4- با در نظر گرفتن معادله شرودینگر برای همه الکترون‌های اتم، حالت‌های برانگیخته نیز ممکن است در نظر گرفته شوند .برای مثال برای حالت غیر پایه اتم، شبه پتانسیل دارای تکانه زاویه‌ای است.
شبه پتانسیلی که وابستگی تکانه زاویه‌ای دارد، شبه پتانسیل غیر موضعی می‌نامند.سه دسته شبه پتانسیل به نام‌های شبه پتانسیل تجربی، مدل و ابتدا به ساکن تعریف شده است. به خاطر اهمیت و استفاده شبه پتانسیل ابتدا به ساکن به بررسی خواص آن می‌پردازیم:
1- در ناحیه مغزه غیر موضعی هستند و از تعداد کمی جمله جفت نشده تشکیل‌شده‌اند.
2- در خارج ناحیه مغزه بر پتانسیل اصلی منطبق می‌شوند بنابراین موضعی خواهند بود. می‌دانیم که با حل اتم منزوی، پتانسیل اتم به صورت موضعی به دست می‌آید.
3- پراکندگی و مشتق‌های انرژی در پتانسیل به دست آمده با این روش همان طور که خواهیم دید می‌توان به شکل جالبی تصحیح کرد.
4- قید معمول بهنجارش در اینجا کنار گذاشته می‌شود تا شبه پتانسیل به دست آمده از همواری بیشتری برخوردار شود.
5- خود شبه پتانسیل در حین حل معادلات خود سازگار مسئله، تصحیح می‌شود. یعنی رابطه شبه پتانسیل نیز یکی از مجموعه معادلات خود سازگار ماست که در نهایت به مقدار صحیح خود برسد.
نکته آخر اجازه می‌دهد قیود شبه پتانسیل در این روش کمتر باشد تا بتوان به جواب‌های صحیح و درعین‌حال انتقال‌پذیر و تا حد ممکن هموار دست پیدا کند.(توجه داریم که شبه پتانسیل‌ها برای الکترون‌های ظرفیت تولید می‌شوند.)
یک دیدگاه
Or use one of these social networks