Pendekatan-pendekatan Dalam Perhitungan Total Energi Sistem Kristal
May 11th, 2008 by phiagusSuatu sistem kristal terdiri dari dua objek yang saling berinteraksi, yaitu inti dan elektron. Inti yang dimaksud disini, adalah proton, neutron, dan elektron pada kulit dibawah kulit terluar, atau disebut juga dengan elektron inti. Sedangkan yang dimaksud dengan elektron adalah elektron valensi. Perhitungan energi total sistem banyak objek memerlukan usaha yang besar karena sifatnya yang berinteraksi satu sama lain. Karenanya digunakan berbagai pendekatan untuk mempermudah perhitungan dengan pembatasan pada tingkat ketelitian tertentu. Pendekatan yang sering digunakan adalah melalui teori fungsional rapat muatan (density functional theory, DFT), penggunaan pseudopotensial untuk menggantikan potensial yang dialami oleh elektron valensi saat melewati inti dan penguraian fungsi gelombang menjadi planewave (sebagai fungsi dasarnya).
Dengan DFT yang kembangkan oleh Hohenberg dan Kohn pada tahun 1964 serta Kohn dan Sham pada tahun 1965, secara prinsip, sistem gas elektron yang saling berinteraksi (dalam keberadaan inti) dapat digantikan dengan suatu sistem dimana partikel tunggal bergerak dalam potensial efektif nonlokal. Dengan kata lain, pendekatan ini mengajukan suatu penyederhanaan, yaitu mengganti perhitungan banyak objek (elektron-elektron yang saling berinteraksi), dengan menghitung pengaruh elektron-elektron lain sebagai jumlahan potensial efektif nonlokal yang dialami oleh satu elektron.
Teori pseudopotensial pertama kali diperkenalkan oleh Phillips pada tahun 1985 serta Heine dan Cohen pada tahun 1970, digunakan untuk menggantikan potensial akibat interaksi inti dan elektron pada saat elektron melewati daerah inti. Dengan demikian, tidak diperlukan planewave yang sangat besar untuk menggambarkan perilaku elektron saat melewati potensial inti. Potensial yang baru ini disebut pseudopotensial.
Dalam perhitungan juga dilakukan ekspansi fungsi gelombang Schrodinger kedalam sekelompok planewave. Dengan penggunaan planewave sebagai fungsi dasar, penelitian dalam konfigurasi atom yang kompleks dan bersimetri rendah menjadi lebih mudah.