Научная тема: «КОЛЛЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ В АТОМНЫХ КЛАСТЕРАХ И МОЛЕКУЛАХ»
Специальность: 01.04.02
Год: 2011
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Согласие результатов расчета оптических характеристик металлических кластеров и экспериментальных данных может быть достигнуто в рамках модели желе с од­нородным распределением плотности ионного заряда путем незначительного (< 5%) варьирования параметров межчастичного взаимодействия в системе.
  2. Многочастичная природа оптического отклика МК проявляется в процессах рассея­ния электронов на кластерах. Резонансная структура сечения неупругого рассеяния связана с динамическим поляризационным межэлектронным взаимодействием и на­личием коллективной моды в спектре возбужденных состояний системы.
  3. Ангармонизм плазмонных возбуждений в металлических кластерах обусловлен на­личием spillout электронов за пределами ионного остова. Коллективные колебания являются достаточно гармоничными, чтобы могли существовать высоковозбужден­ные состояния, соответствующие многоплазмонным модам, которые оказывают вли­яние на спектр фотопоглощения МК в сильном электромагнитном поле.
  4. Взаимодействие гармонической моды с внутренними электронными возбуждениями приводит к ее распаду на смешанные состояния. Дальнейшая релаксация электрон­ных возбуждений связана с электрон-фононным взаимодействием, вызывающим за­тухание дипольного возбуждения в системе.
  5. Взаимодействие электронной подсистемы МК, внедренного в кристаллическую ре­шетку, с атомами кристаллической матрицы приводит к изменениям в его опти­ческом отклике по сравнению со спектром фотопоглощения свободного кластера. Основной вклад в изменение спектра вносят корреляционная и поляризационная составляющие оператора взаимодействия, частично взаимно компенсирующие друг друга.
  6. При описании возбужденных состояний с переносом заряда необходим учет нело­кального обменного взаимодействия. В рамках формализма TDDFT это может быть реализовано на основе оптимизированного эффективного потенциала в сочетании с частотно-зависимым ядром уравнения TDDFT-EXX при условии правильного выбо­ра частоты как параметра ядра.
Список опубликованных работ
1.Иванов В.К, Ипатов А.Н., Харченко В.А, Жижин М.Л., Электронная структура и адиабатические колебания металлических кластеров // Письма в ЖЭТФ, 1993 - Т.58 - с.649-655.

2.Kharchenko V.A., Ivanov V.K., Ipatov A.N., Zhyzhin M.L., Size dependence of electronic structure and new type of collective vibrations in small metal clusters // Phys.Rev.A, 1993 - Vol.50 - P.1459-1464.

3.Иванов В.К., Харченко В.А., Ипатов А.И., Жижин М.Л., Оптимизированная модель "желе" для металлических кластеров // Письма в ЖЭТФ, 1994 - Т.60 - с.345-351.

4.Иванов В.К., Ипатов А.Н., Харченко В.А., Оптимизированная модель "желе" для ме-таллических кластеров с экранированным кулоновским взаимодействием // ЖЭТФ, 1996 - Т.109 - с.902-916.

5.Иванов В.К., Ипатов А.Н., Харченко В.А., Оптимизированная модель "желе" для кластеров с экранированным кулоновским взаимодействием // Известия РАН. Серия физическая, 1996 - Т.60 - с.43-48.

6.Ivanov V.K., Ipatov A.N., Correlations in Clusters and Related Systems. New Perspectives on the Many-Body problem. Ed. Connerade J.-P., Singapore, World Scientific Publishing, 1996 - P.141-167.

7.Агапьев Б.Д., Иванов В.К., Ипатов А.Н., Упругое рассеяние медленных электронов на металлических кластерах // Известия РАН. Серия физическая, 1996 - Т.60 - с.7-13.

8.Иванов В.К., Ипатов А.Н., Оптимизированная модель "желе" для кластеров с экра-нированным кулоновским взаимодействием // Известия РАН. Серия физическая, 1997- Т.61 - с.1795-1807.

9.Gerchikov L.G., Ipatov A.N., Solov´yov A.V., Many-body treatment of electron inelastic scattering on metal clusters // J.Phys.B, 1997 - Vol.30 - P.5939-5959.

10.Ipatov A.N., Ekardt W., Pacheco J.M., Effects of geometry in the elastic scattering of electrons by C60 molecules // J.Phys.B, 1998 - Vol.31 - P.L511-L517.

11.Ipatov A.N., Ivanov V.K., Agap´ev B.D, Ekardt W., Exchange and polarization effects in elastic electron scattering by metallic clusters // J.Phys.B, 1998 - Vol.31 - P.925-934.

12.Ipatov A.N., Connerade J.-P., Gerchikov L.G., Solov´yov A.V., Electron attachment to metallic clusters // J.Phys.B, 1998 - Vol.31 - P.L27-L34.

13.Connerade J.-P., Gerchikov L.G., Ipatov A.N., Solov´yov A.V., Polarization effects in electron attachment to metallic clusters //J.Phys.B, 1998 - Vol.31 - P.877-894.

14.Connerade J.-P., Ipatov A.N., Centrifugal barrier effects in metallic clusters, J.Phys.B, 1998 - Vol.31 - P.2429-2436.

15.Ipatov A.N., Ivanov V.K., Agap´ev B.D., Many-particle effects in atomic clusters. In "Physics of clusters". Eds. Lakhno V.D. and Chuev G.N., Singapore, World Scientific Publishing, 1998 - P.224-273.

16.Ipatov A.N., Connerade J.-P., Positronic ions of metallic clusters // J.Phys.B, 1998 -Vol.31 - P.L273-L279.

17.Gerchikov L.G., Ipatov A.N., Solov´yov A.V., Greiner W., Excitation of multiple plasmon resonances in clusters by fast electron impact // J.Phys.B, 1998 - Vol.31 - P.3065-3077.

18.Gerchikov L.G., Ipatov A.N., Solov´yov A.V. Many-body treatment of photon emission process in electron-cluster collisions // J.Phys.B, 1998 - Vol.31 - P.2331-2341.

19.Gerchikov L.G., Ipatov A.N., Polozkov R.G., Solov´yov A.V., Surface and volume plasmon excitations in electron inelastic scattering on metallic clusters // Phys.Rev.A, 2000 -Vol.62 - P.043201.1-043201.8.

20.Gerchikov L.G., Ipatov A.N., Solov´yov A.V., Greiner W., Non-adiabatic electron-ion coupling in dynamical jellium model for metal clusters // J.Phys.B, 2000 - Vol.33 - P.4905-4926.

21.Connerade J.-P., Gerchikov L.G., Ipatov A.N., §entiirk §., Resonance effects in inelastic scattering of low-energy electrons from metallic clusters // J.Phys.B, 2000 - Vol.33 -P.5109-5120.

22.Gerchikov L.G., Guet C., Ipatov A.N., Relaxation of optical excitations in metal clusters due to the electron-phonon interaction // Phys.Rev.A, 2001 - Vol.65 - P.013201.1-013201.6.

23.Gerchikov L.G., Guet C., Ipatov A.N., Multiple plasmons and anharmonic effects in small metallic clusters // Phys.Rev.A, 2002 - Vol.66 - P.053202.1-053202.8.

24.Gerchikov L.G., Ipatov A.N., Ionization of metallic clusters via multi-plasmon excitation // J.Phys.B, 2003 - Vol.36 - P.1193-1204.

25.Ipatov A.N., Suraud E., Reinhard P.-G., A microscopic study of sodium cluster deposition on an insulating surface // Int.J.Mol.Sci., 2003 - Vol.4 - P.301-311.

26.Ipatov A.N., Reinhard P.-G, Suraud E., Velocity dependence of metal cluster deposition on an insulating surface // Eur.Phys.J. D, 2004 - Vol.30 - P.65-70.

27.Gerchikov L.G., Guet C., Ipatov A.N., Nonlinear photoabsorption in metallic clusters // Isr.J.Chem., 2004 - Vol.44 - P.205-209.

28.Gervais В., Giglio E., Jaquet E., Ipatov A.N., Reinhard P.-G., Suraud E., Simple DFT model of clusters embedded in rare gas matrix: Trapping sites and spectroscopic properties of Na embedded in Ar // J.Chem.Phys., 2004 - Vol.121 - P.8466-8480.

29.Gervais В., Giglio E., Jaquet E., Ipatov A.N., Reinhard P.-G., Fehrer F., Suraud E., Spectroscopic properties of Na clusters embedded in a rare-gas matrix // Phys.Rev.A, 2005 - Vol.71 - P.015201.1-015201.4.

30.Gervais B, Giglio E., Ipatov A., Douady J., Effective numerical method for theoretical studies of small atomic clusters // Сотр.Mat.Sci., 2006 - Vol.35 - P.359-365.

31.Fehrer F., Reinhard P.-G., Suraud E., Giglio E., Gervais B, Ipatov A.N., Linear and non-linear response of embedded Na clusters // Appl.Phys.A - Materials Science and Processing, 2006 - Vol.82(l) - P.151-159.

32.Ipatov A.N., Gerchikov L.G., Guet C, Resonant photoabsorption of metallic clusters in a strong laser field // J.Сотр.Mat.Sci., 2006 - Vol.35 - P.347-353.

33.Ипатов А.Н., Резонансное рассеяние электронов на металлических кластерах // НТВ СПбГУ, 2008 - Т.6 - с.42-51.

34.He/3elmann A., Ipatov A.N., Gorling A., Charge-transfer excitation energies with a TDDFT method suitable for orbital-dependent exchange-correlation kernels // Phys.Rev.A, 2009

- Vol.80 - P.012507.1-012507.6.

35.Gimon Т., Ipatov A.N., He/3elmann A., Gorling A., Qualitatively correct charge transfer excitation energies in time-dependent density functional theory due to the exact exchange Kohn-Sham eigenvalue differences // J.Chem.Theor.Comp., 2009 - Vol.5 - P.781-785.

36.Ипатов А.Н., Нелинейное резонансное фотопоглощение металлическими кластерами в сильном лазерном поле // НТВ СПбГУ, 2009 - Т.1 - с.17-28.

37.Ипатов А.Н., Взаимодействие микроскопических кластеров щелочных металлов с поверхностью диэлектрика // НТВ СПбГУ, 2009 - Т.2 - с.83-94.

38.Ипатов А.Н., Релаксация коллективных возбуждений в металлических кластерах // НТВ СПбГУ, 2009 - Т.З - с.41-55.

39.Ипатов А.Н., Оптические свойства металлических кластеров, внедренных в кристал-лическую матрицу из атомов благородного газа // НТВ СПбГУ, 2009 - Т.4 - с.85-98.

40.Ипатов А.Н., Расчет возбужденных состояний молекул при помощи метода теории функционала плотности с орбитально-зависимым неадиабатическим обменным яд¬ром // ЖЭТФ, 2010 - Т.137 - с.226-240.

41.Ipatov A.N., He/Mmann A., Gorling A., Molecular spectra calculations within the TDDFT approach with the non-adiabatic exact exchange kernel // Int.J.Quant.Chem., 2010 -Vol.110 - P.2202-2220.

42.Gorling A., Ipatov A.N., Gotz A., He/Mmann A., Density-functional theory with orbital-dependent functionals: exact-exchange Kohn-Sham and Density-Functional response methods // Z.Phys.Chem., 2010 - Vol.224 - P.325-342.