Densité de valence et énergie de liaison d'un métal simple par la méthode de l'atome neutre : le potentiel ionique Hartree-Fock

Abstract
The neutral atom method is generalized in order to deal with a Hartree-Fock non-local ionic potential. It is used to test the following metal potential, based upon a theoretical analysis due to Hedin and Lundquist. The true HF potential is used to describe the ionic part [FORMULA] and a simple local density scheme (the Gaspar-Kohn-Sham approximation) is used for the valence part. The method is first applied to the calculation of the rigid neutral atom valence density of a few simple metals and the corresponding form factor n(q). The choice of the ionic potential (HF or GKS) is found to have a small but significant effect as far as n(q) is concerned. A comparison with experiment is made for Al and Be, using the available X-rays structure factor measurements. Good agreement is obtained for Al with the recent results of Raccah and Heinrich. No agreement is obtained with the Be results of Brown, although the general behaviour of the observed and theoretical n(g) as function of g (reciprocal vector length) are found to be quite similar. The binding energy is calculated for Li, Be, Na, Mg and Al, using the Nozières-Pines formula for the valence-valence correlation energy Zεcorr . The agreement with observed values is improved considerably when the present (HF + GKS) scheme is used, instead of the HFS completely local density scheme used in a previous work. The remaining discrepancies (at most 8 % of Zεcorr) may be ascribed to the inaccuracy of the NP formula and to the neglect of the whole valence-core correlation energy.

Résumé
La méthode de l'atome neutre est généralisée au cas d'un métal simple décrit par un potentiel électronique [FORMULE] où VHFion est le potentiel (non local) Hartree-Fock d'un ion métallique et où V val est le potentiel valence-valence, dont la contribution d'échange est remplacée par l'approximation statistique de Gaspar-Kohn-Sham. La méthode est d'abord appliquée au calcul de la densité de valence de l'atome neutre indéformable et du facteur de forme correspondant n(q). Les n(g) obtenus pour Al et Be sont comparés à ceux déduits d'expérience de diffraction de rayon X. Un bon accord est obtenu pour Al avec les expériences récentes de Raccah et Heinrich. Pour Be, on obtient seulement un parallélisme significatif entre les variations des valeurs théoriques et de celles déduites des expériences de Brown, avec un écart systématique élevé. On a calculé également les énergies de liaison de Li, Be, Na, Mg et Al. L'énergie de corrélation valence-valence Zεcorr est estimée à l'aide de la formule de Nozières et Pines. Le potentiel ionique HF conduit alors à un meilleur accord avec l'expérience (écart relatif inférieur à 1 %) que le potentiel ionique GKS utilisé dans un travail antérieur. L'écart résiduel entre théorie et expérience (au plus 8 % de Zεcorr ) est attribué principalement au fait que l'énergie de corrélation coeur-valence a été entièrement négligée.