J. Phys. France 41, 47-58 (1980)
DOI: 10.1051/jphys:0198000410104700

Band structure model and dynamical dielectric function in lowest stages of graphite acceptor compounds

J. Blinowski^{1, 2}, Nguyen Hy Hau¹, C. Rigaux¹, J.P. Vieren¹, R. Le Toullec³, G. Furdin⁴, A. Hérold⁴ et J. Melin<sup>4

1</sup>  Groupe de Physique des Solides de l'Ecole Normale Supérieure, 24, rue Lhomond, 75231 Paris 05, France
²  Permanent address : Institute of Theoretical Physics, Warsaw University, 00-581 Warsaw, Hoza 69, Poland.
³  Laboratoire de Physique des Solides, Université Pierre-et-Marie-Curie, Tour 13, 4, place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France
⁴  Laboratoire de Chimie Minérale Appliquée, 54027 Nancy Cedex, France

Abstract
A 2D band structure model is proposed to describe electronic states in the lowest stages (n = 1, 2) of GAC. The tight binding method is applied taking into account intra and interlayer nearest neighbour interactions. From the energies and wavefunctions of the π valence and conduction bands, the frequency dependence of the complex dielectric function is derived. This model enables us to quantitatively analyse recent results of reflectivity in the region of the plasma edge and at higher energy obtained for various GAC (Br2, ICl, SbCl 5, AsF5). From the theoretical fits we deduce the charge transfer coefficient for several classes of GAC.

Résumé
Un modèle bidimensionnel de structure de bandes est proposé pour décrire les niveaux électroniques dans les stades 1 et 2 des composés d'accepteur. En utilisant la méthode de la liaison forte, nous incluons les interactions intra et intercouches entre carbones voisins. A partir des énergies et fonctions d'onde des bandes π de valence et de conduction, la dépendance en fréquence de la fonction diélectrique complexe est établie. Ce modèle permet de rendre compte quantitativement des récents résultats de la réflectivité optique, dans la région de plasma et à énergie plus élevée, sur différents composés d'accepteurs (Br2, ICl, SbCl 5, AsF5). De l'analyse théorique des résultats nous déterminons le coefficient de transfert de charge pour plusieurs variétés de composé.

PACS
7120 - Electron density of states and band structure of crystalline solids.
7145G - Exchange, correlation, dielectric and magnetic response functions, plasmons.
7830H - Other nonmetallic inorganics.

Key words
band structure -- dielectric function -- graphite -- infrared spectra of inorganic solids -- intercalation compounds -- reflectivity -- tight binding calculations -- visible and ultraviolet spectra of inorganic solids