Закон и право

Современные методы расчета зонной структуры. Теория функционала электронной плотности

О том, как возник жанр конферанса, какие его виды существуют, как готовиться к выступлению и какие профессональные секреты существуют, рассказал Влад Игнатьев, известный ведущий.

История профессии

Профессия конферансье ведет свою историю от профессии шпрехшталмейстера - ведущего циркового представления. Классические конферансье появились в парижских кабаре, где была довольно разнообразная и временами даже странная программа, и нужен был человек, который бы собрал эти номера воедино. В Россию конферанс пришел в 1910-х годы, так что можно сказать, что для нашей страны это относительно молодая профессия. Самый расцвет пришелся на то время, когда в СССР появились такие заведения, как варьете- это было ново, необычно и вызывало крайний интерес.

Конферансье не только объединяет все номера в единое целое, но и создает настроение всего спектакля или программы, ее насыщенность. За кадром, конечно, есть режиссер программы, который подбирает и собирает исполнителей, в том числе и конферансье, но зритель видит уже конечный результат. Он не видит режиссера, звукорежиссера, костюмера - он видит тех, кто на сцене. Конферансье - это один из самых главных персонажей.

Виды конферанса

Конферанс условно бывает двух видов:

Официальный - к этому жанру можно отнести официальные мероприятия и классические концерты, тематические мероприятия, вручения премий, то есть те события, где конферансье практически не позволительно импровизировать и шутить. Здесь все достаточно просто: правильно объявляй, вовремя выходи, красиво уходи. Как в театре: если не знаешь, что делать, делай громко и быстро, чтобы тебя слышали и чтобы ты не затягивал и не утомлял людей. Гораздо интереснее, на мой взгляд, второй вид конферанса …

Игровой - где юмористический задел является основополагающим. Здесь конферансье может работать в любом образе. Например, если это детская программа, то Айболита, персонажа из «Смешариков», пирата Карибского моря… Он открывает программу, чередует номера, ставит их вместе с режиссером в том порядке, в котором ему кажется правильным. Конферансье понимает: это номер вокальный - здесь зритель отдохнет, послушает, этот номер танцевальный - здесь будет драйв и какая-то энергия, а вот этот номер речевой - значит, мне нужно зал расположить таким образом, чтобы я смог пошутить, здесь я сделаю репризу, здесь я приглашу на следующий спектакль.

Первое появление перед зрителями

Первое появление конферансье перед публикой задает атмосферу всего вечера. Вот занавес поднимается, конферансье появляется перед зрителями, приветствует зал. Он первый человек, которого видят зрители, и именно по первому впечатлению сразу же становится понятна реакция и дальнейшее поведение. Если этот человек не очень хорошо выглядит, в плохом костюме, картавит или у него дефект речи (за исключением моментов, когда это обыграно в юмористическом ключе), тогда зритель в зале уже будет настроен негативно.

Далее конферансье делает «шапку» - приветствие зала с обязательным упоминанием события, по которому мы все собрались. Он приветствует от лица всей труппы и открывает ход программы, начинается само действие. Очень важно в шапке дать налет таинственности, посеять зерно неопределенности: «будет круто, будет безумно весело, здорово, но что именно… всему свое время».

Как я уже говорил, впечатление складывается в первые 3-5 минут пребывания на сцене, и если в это время ты допустил какой-то огрех, то это отразится на всей программе. Был случай с одним очень известным артистом, он вел корпоратив «Coca Cola» и после фразы «Дорогие друзья, я хочу услышать вас» он громко, глядя прямо в зал, крикнул: «Новое поколение выбирает…». И в этот момент понял, что совершил ужасную ошибку, это злейший конкурент. Конечно, после этого его попросили уйти.

Работа между номерами

Работа конферансье между номерами строится по абсолютно четкой схеме, условно ее можно разделить на три части:

Первая, после того, как номер завершен, конферансье «закрывает» артиста, то есть уделяет внимание тому номеру, который только что закончился: объявляет исполнителей, может быть, вызывает их на поклон, говорит какую-то репризу, связанную с этим номером.

Вторая, далее он творит репризу на какую-то отвлеченную историю, не связанную ни с номером, который только что был, ни с тем, который будет. Самый простой пример - это анекдот - короткая реприза, имеющая начало, развитие и яркий финал.

Тетья, представление следующего номера, который появится на сцене. Это очень тонкий момент, здесь важно не взять на себя лишний временной отрезок, чтобы не «погасить» динамику мероприятия. У хорошего конферансье всегда должен быть внутренний метроном: если он видит, что номер затянут (например, артисты вместо заявленных 3-4 минут находятся на сцене значительно дольше, а по реакции зрителей на первых рядах видно, что пора бы заканчивать), то он не будет растягивать свой выход, рассказывать кучу анекдотов - достаточно 1-2 коротких, четких, смешных реприз, чтобы сгладить этот динамический провал, и сразу же пойдет дальше, к следующему номеру. Таким образом динамика сохраняется.

Подготовка к мероприятию

Наверняка у каждого конферансье есть в запасе 1-2 истории, как они знакомились со сценарием программы в этот же вечер, но, конечно, нужно готовиться заранее. Если это юбилей завода, который является градообразующим предприятием, то ты должен это понимать, упоминание из уст конферансье должно быть обязательно. И за час здесь довольно сложно управиться. Состав выступающих тоже нужно знать заранее, расставить с режиссером порядок номеров, прикинуть, где придется потянуть время (например, если в номерах задействованы одни и те же артисты, чтобы дать им время переодеться). Но по своему опыту могу сказать, что нет ничего интереснее, чем внезапные концерты, роли, когда срочно нужно выйти на замену - это такой хороший адреналин. Иногда про артиста говорят: «Он сегодня в ударе», а на самом деле он должен на даче быть, шашлыки жарить, но вместо товарища ведет премию «Краса России города Владимира»: у него в руках сценарий, куча информации в голове, он не знает никого из организаторов - и от этого драйва получается здорово.

Редко что-то пишется заранее, чаще это импровизация. Я видел у некоторых мастодонтов специальные блокнотики, в которых не записи, а тезисы: какая-то история, шутка, реприза - в 2-3 словах. Я это в голове держу и не пишу никаких заметок. Есть наработки, шаблоны, все их используют в работе, но в большей степени это импровизация. Конечно, если программа катается в этом составе не один раз и конферансье ленивый, он может говорить одно и то же - зрители все равно разные, только артисты будут за кулисами сидеть и говорить: «Господи, я это уже 155 раз слышу». Чтобы не слышать таких насмешек, конферансье просто обязан учить новые анекдоты, импровизировать.

Секреты мастерства конферансье

Как сказал кто-то из великих: «Для того, чтобы быть хорошим конферансье, практически ничего не нужно: быть хорошим актером, режиссером, сценаристом, хорошо говорить по-русски, на других языках, петь, танцевать, а так совсем ничего не нужно». Это на 100% авторский жанр, который предполагает под собой не просто пустую болтовню, но и имеет свою специфику.

Есть навыки, которые, как мне кажется, необходимы каждому артисту, который работает в жанре конферансье. Прежде всего, это безукоризненная, правильная речь на родном языке. Есть история про одного очень известного советского конферансье: они с труппой гастролировали по разным странам и в каждой стране он вел программу на родном языке этой страны. Когда его спрашивали, откуда он знает столько языков, он говорил: «Я не знаю ни одного языка». Просто у него была феноменальная память, он запоминал построение слов, целые фразы. Они, скорее всего, были типовыми, но люди верили, что он говорит по-немецки, по-французски, по-английски.

К сожалению, те люди, которые сейчас ведут передачи на телевидении, на радио, шоу, в советское время просто по определению были бы профнепригодны. А сейчас я включаю радиостанцию и слышу в эфире: «Добгый день, дгузья. Пгоедемся сейчас посмотрим, как чо». Такие моменты ужасно режут слух. Это может себе позволить человек в обычной жизни, но, если ты выходишь в эфир, на тебя камеры смотрят, то будь любезен говорить правильно.

Важно иметь интеллект. Даже не ум, а именно интеллект - не нужно много знать, важнее эти небольшие знания правильно использовать. Плюс сценическое движение - человек должен найти себя в пространстве и расположить таким образом, чтобы и ему, и всем было комфортно.

Нужно иметь хорошие дирижерские качества, ведь это полная импровизация. Если номер прошел с блестящим успехом, люди на ушах стоят от восторга, хороший конферансье еще больше его закрепит: вызовет на поклон, отдельно представит по именам каждого исполнителя, максимально воспользуется этим успехом. Если номер прошел с оглушительным провалом и артист уходит «под шорох собственных ресниц», на конферансье лежит огромная ответственность сгладить впечатление.

Иногда ты видишь программу: «Анастасия Иванова с песней «Привет-привет» - ты думаешь, что она, наверное, хорошо поет. Потом танцевальный номер дуэта «Веселые попрыгунчики» - ты смотришь на ребят, вроде бы адекватные, ты не видел их номеров, но примерно представляешь, что они делают. А есть номера - темные лошадки, например, «Юмористический опус, артист оригинального жанра Семен Кутузов, город Череповец».

Ты видишь Семена, по его лицу тебе не кажется, что этот человек способен взорвать зал, ты с перекидываешься с ним парой фраз, узнаешь, что будет. Если Семен с юмористическим опусом не очень понравился публике, то тебе бесполезно оправдываться, хороший конферансье должен перевести все это в шутку. «Дорогие друзья, давайте погромче поаплодируем Семену, иначе он вернется и все это повторит» или «Это был Семен Кутузов, город Череповец, похлопайте погромче, он был в последний раз на этой сцене».

Я, конечно, сейчас привожу грубые примеры, которые могут обидеть Семена, но тут нужно понимать, насколько человек расположен и адекватен. Артисты в большинстве своем адекватные люди, они понимают, что что-то не то, пусть лучше народ в зрительном зале улыбнется после выступления, чем осадок останется.

Конферансье всегда находится в центре событий - где-то приподнял настроение, где-то привнес лирические настроения, например, если следующий номер - это Анастасия Иванова с песней «Я люблю тебя до слез». Перед выходом Анастасии зал должен сидеть в томном ожидании, в предвкушении чего-то душераздирающего.

Многое зависит от того, как конферансье подаст артиста. Например, «Выступает Иван Смирнов» - ну, Иван Смирнов и Иван Смирнов, ничего необычного. А можно объявить: «Сейчас перед вами выступит потрясающий артист с очень редким именем и не менее редкой фамилией Иван Смирнов. Таких людей в России всего 18 миллионов, один из них сегодня перед вами» - у людей уже улыбка, они Ивана Смирнова, которого они видят в первый раз, встречают на позитиве. В этом огромнейшая сила конферансье, ведущего. Я уверен, что гениальный конферансье даже антракт может объявить так, что люди будут аплодировать стоя.

У каждого конферансье в программе обязательно должен быть свой номер. Это могут быть куплеты, частушки, монолог, который в современном мире мы называем stand up, песня, стэп, чечетка, игра на гитаре или жонглирование чем-то. В этот момент зритель понимает, что этот парень в костюме - не самый бесталанный человек в труппе, которого поставили объявлять, потому что он ничего другого не умеет. Лучше всего показывать этот номер во второй части программы, когда люди уже привыкают к конферансье, к его образу, понимают, чего от него ждать - и тут он совершенно неожиданно удивляет их своим скрытым талантом.

Самая главная задача любого конферансье, и самая частая ошибка - избежать самолюбования. Это не только неприятно зрителю, но и растягивает всю программу на час. Нужно помнить, что за твоей спиной артисты и они формируют программу.

Все это нужно уметь, никто не сможет просто выйти с нуля и провести концерт, претендуя на звание конферансье. Поэтому я считаю, что ведущий, шоумен - это немножко другие профессии, нисколько не преумаляя достоинства этих специалистов.

Судьба конферанса

Нельзя говорить, что классический конферанс совершенно умер. Скорее, он теперь чаще встречается в выступлениях в провинции. Например, несколько артистов собирают программу из номеров, которые никак друг с другом не связаны, уезжают на периферию, в какой-нибудь небольшой городок, арендуют местный ДК, расклеивают афиши и показывают эти программы, тем самым зарабатывая деньги. Для крупных городов более интересны известные артисты, а их, как правило, всех вместе собрать очень сложно и финансово затратно.

Говорить, что жанр конферансье умирает, конечно, рано, но, к сожалению то, что мы видим для массовой аудитории, на телевидении, к конферансу отношения уже не имеет. Последний раз пример конферанса я видел в программе «Кривое зеркало», где два ведущих играли на гармошке, объявляли номера - это пример классического игрового конферанса.

Я не могу сейчас назвать кого-то, кто может быть эталоном конферансье. Эти люди есть, но я их не знаю, потому что они в принципе не известны широкой публике, не показываются на телевидении, в шоу. Например, программа «Золотой граммофон», где много артистов, а в промежутке между ними появляются ведущие, довольно известные. По сути, это тоже конферанс, ведь они заполняют интервалы между песнями, шутят, используют репризы, но все-таки не совсем то.

Сами ведущие - это известные и популярные артисты, которые могут не заботиться, что они лишние 2 минуты поговорят на сцене, зрители им это простят, чего бы не простили незнакомым людям. Наверное, такой тип ведущих ближе к сложившемуся термину «шоумен». Конферансье все-таки не шоумен и не ведущий, это очень важно разделять. Классический конферанс - это большое искусство.

Также у вас есть возможность задать дополнительные вопросы по професси конфераньсе специалистам нашего сообщества.

Кристалл представляет собой систему, включающую в себя положительно заряженные ядра, а также электроны. Для нахождения электронного спектра такого рода системы необходимо решение многочастичного уравнения Шредингера .

Набор координат электрона.

Набор координат ядер.

При этом гамильтониан имеет вид:

Кинетическая энергия электронов.

Кинетическая энергия ядер.

Энергия межэлектронного отталкивания.

Энергия межъядерного отталкивания.

Энергия притяжения между ядрами и электронами.

В виду громоздкости данное уравнение неразрешимо. Для разрешения данного уравнения используют приближения:

а). Адиабатическое приближение: электрон перемещается существенно быстрее ядер. По этой причине можно рассматривать движение электрона в неподвижном поле ядер, т.е. разделить электронную и ядерную подсистемы и рассматривать их отдельно. С математической точки зрения это можно представить:

(3) - уравнение для электронных подсистем.

б). Одноэлектронное приближение (приближение самосогласованного поля).

(2.46) с математической точки зрения является еще достаточно сложным. По этой причине следующим шагом упрощения является предположение, что отдельный электрон перемещается в некотором внешнем поле, обусловленном силами межэлектронного отталкивания, а так же электрон-ядерного притяжения.

Следовательно:

2. Метод Хартри-Фока.

Хартри предложил многоэлектронную волновую функцию рассматривать в виде произведения одночастичных волновых функций для каждого электрона.

Используя дополнительные условия минимума электронной подсистемы,

Хартри получил следующее уравнение:

(2.52) - интегрально-дифференциальное уравнение.

Фок усовершенствовал данное уравнение используя принцип тождественности электронов. Т.к. электроны подчиняются принципу запрета Паули, то волновая многоэлектронная функция должна быть ассиметричной относительно перестановки координат двух электронов . (2.49) - не учитывает принципа тождественности. Фок предложил:

Известно, что детерминант меняет свой знак при перестановке отдельных столбцов. Это и учитывает принцип тождественности.

Подставим (2.53) в (2.50) и потребуем минимума полной энергии.

По сравнению с уравнением Хартри (2.52) в уравнении Хартри-Фока появилось дополнительное слагаемое, которое определяет так называемое обменное взаимодействие. При помощи численного решения данного уравнения получены волновые функции и энергетические уровни атомов и ионов всей периодической системы. Первые это сделали Герман и Скилман.

Выясним физический смысл обменного взаимодействия, которое является сугубо квантовым. Вследствие того, что электроны подчиняются принципу запрета Паули, в окрестности рассматриваемого отдельного электрона будет недостаток электронов с параллельной ориентацией спинов. Учтем то, что электрон находится в поле положительно заряженных ядер.

Т.к. из области ферми-дырки уходит определенное количество отрицательного заряда, то имеем избыток положительного. Таким образом, получили кулоновское притяжение между избытком положительного заряда внутри дырки и избытком отрицательного заряда за ее пределами.

Вывод: обменное взаимодействие является электромагнитным .

3. Метод Томаса Ферми

Является основным при расчетах электронной структуры кристалла, т.к. основной физической величиной фигурирующей в данном методе является плотность.

Отличительной особенностью является то, что в сравнении с волновой функцией это наблюдаемая величина. Она может быть определена экспериментально при помощи дифракции рентгеновских лучей. Это означает, что экспериментально можно восстановить распределение внутри кристалла и сопоставить с теоретическим значением (2.54).

Метод функционала плотности получил свое развитие на основе метода Томаса-Ферми, который появился в 30-х гг. Рассмотрим подробно суть статистической теории Томаса-Ферми . Воспользуемся ранее полученным результатом для числа электронов в элементе состояний.

Функция распределения Ферми-Дирака.

(2.56)- среднее число электронов для одного состояния.

В пространстве импульсов это обозначает, что существует сфера с радиусом, внутри которой все состояния являются занятыми.

По методу квантовых ячеек:

Концентрация электронного газа.

(2.59) - максимальная кинетическая энергия для свободных электронов.

С помощью полученных результатов можно объяснить некоторые свойства свободного электронного газа в металлах. Однако, при переходе к другим объектам (свободные атомы) электроны нельзя рассматривать как свободный электронный газ, т.к. они находятся в поле положительного ядра, и концентрация n является сугубо неоднородной.

Обобщим полученный результат (2.58) для неоднородного электронного газа. Томас и Ферми сделали это следующим образом:

(2.60) - приближение локальной плотности.

Они перенесли ранее полученный результат (2.58) для однородного газа на газ сугубо неоднородный, где. Естественно, что надо пересчитывать для каждой точки пространства. Вторым существенным моментом идеи Томаса-Ферми является введение энергии самого быстрого электрона.

Потенциальная энергия обусловлена взаимодействием электрона с ядром. Из (2.61) следует:

Следует отметить, что величина является химическим потенциалом. Это означает, что она является частной производной полной энергии по числу частиц:

Томас и Ферми дополнительно воспользовались уравнением Пуассона, которое связывает и.

Домножим (2.64) на.

Где (- потенциал)

Коль скоро есть величина постоянная, его можно поднести под оператор Лапласа.

Сопоставим (2.63) и (2.66). Найдем из (2.63) и из (2.66).

Заметим, что в теории Томаса-Ферми электроны находятся в сферическом поле ядра, потенциал которого равен:

(2.71) - уравнение Томаса-Ферми. Это обыкновенное дифференциальное уравнение второго порядка. Для упрощения расчетов (2.71) удобно привести к безразмерным координатам.

(2.75) и (2.76) - уравнение Томаса-Ферми.

Для численного решения (2.75) необходимо использовать два краевых условия.

Для любого нейтрального атома имеется точное решение уравнения Томаса-Ферми.

Используя полученное решение можно восстановить распределение электронной плотности для любого нейтрального атома следующим образом:

(2.77) получается из уравнения Пуассона.

В качестве положительного момента теории Томаса-Ферми можно отметить то, что она дает возможность получить распределение всех электронов для произвольного атома, которое можно использовать для построения электронной плотности в кристаллах.

В качестве недостатка теории можно отметить, что в рамках теории Томаса-Ферми нельзя получить электронные плотности отдельных оболочек.

Следует отметить, что теория Томаса-Ферми стала фундаментом современной теории электронного строения твердых тел, а именно, теории так называемого функционала плотности.

4. Теория функционала плотности.

Теория функционала плотности является в настоящее время одним из ведущих научных направлений в теории твердого тела. В основу данного направления положен статистический метод Томаса-Ферми .

Основная задача статистического подхода Томаса-Ферми состоит в нахождении распределения электронной плотности, в частности, изолированного нейтрального атома. При этом все остальные характеристики системы однозначно определяются указанной функцией распределения. Рассмотрим метод Томаса-Ферми применительно к отдельному атому. Электронный газ будем считать однородным. Поверхность Ферми такого газа представляет собой сферу радиуса. Выделим элемент фазового объема:

В одной элементарной ячейке фазового пространства в основном состоянии находится два электрона. Тогда число электронов в объеме равно

и электронная плотность однородного газа запишется в виде

Предположение, что полученное соотношение (2.80) можно непосредственно применить для получения электронной плотности неоднородного газа, составляет суть т.н. локального приближения:

Максимальная кинетическая энергия равна

При этом электростатический потенциал, действующий на электрон в атоме, равен сумме ядерного потенциала и потенциала электронов:

С учетом (2.82) и (2.83) максимальная энергия электрона имеет вид:

Константа есть химический потенциал. Объединяя (2.81) и (2.84), получим уравнение:

Т.к. и связаны уравнением Пуассона (потенциал влияет на распределение плотности только вблизи ядра и для получения его можно опустить)

Данное уравнение и есть уравнение Томаса-Ферми, которое для сферически-симметричного случая используется в безразмерном виде:

Чтобы при потенциал переходил в потенциал ядра, необходимо использовать граничные условия в виде

Точно уравнение (2.87) решается только численным путем.

Рассмотрим возможность данного подхода для расчета полной энергии кристалла. Сначала найдем плотность средней кинетической энергии. Используя известное соотношение для средней кинетической энергии электрона однородного газа

получим(2.91)

В локальном приближении плотность кинетической энергии запишется следующим образом:

Дальнейшим этапом развития метода Томаса-Ферми явилось введение Дираком обменных поправок. Выясним физическую сущность обменного взаимодействия. Вследствие принципа запрета Паули в окрестности электрона с определенным направлением спина будет создаваться область пространства, которая характеризуется недостатком электронов с аналогичным направлением спина. Другими словами, вокруг выбранного электрона образуется т.н. обменная дырка . При этом результирующую плотность электронов внутри дырки можно записать в виде произведения плотности однородного газа (2.79) и парной корреляционной функции:

Здесь функция равна Ѕ в центре дырки и равны 1 на границе дырки; - сферическая функция Бесселя, т.е.

Вследствие распределения электронной плотности в окрестности выбранного электрона произойдет «оголение» положительного фона. Плотность данного положительного фона согласно (2.94) запишется в виде:

Тогда обменная энергия равна энергии электростатического притяжения выбранного электрона в центре дырки с положительным зарядом (2.97). А именно, плотность обменной энергии будет равна:

Интеграл в (2.98) вычисляется аналитически. Окончательно получим, что

Использование локального приближения дает:

Следует отметить, что корреляция в движении электронов помимо запрета Паули дополнительно обусловлена кулоновским отталкиванием электронов. Этот дополнительный вклад называется корреляционной энергией. Данные эффекты более подробно будут обсуждаться ниже.

Таким образом, из уравнения Томаса-Ферми (2.87) можно рассчитать суммарную электронную плотность конкретного атома. Тогда кристаллическая электронная плотность в первом приближении вычисляется методом суперпозиции:

где суммирование производится по узлам кристаллической решетки. Полную энергию кристалла в основном состоянии можно представить следующим образом:


Здесь второе слагаемое обусловлено электрон-ядерным взаимодействием (- потенциал всех ядер), третье - межэлектронным отталкиванием, пятое - межядерным отталкиванием.

Отличительной особенностью полученной формулы (2.102) является то, что для конкретной структуры и химического состава полная энергия является функционалом распределения электронной плотности, т.е.

Для численного самосогласованного решения многочастичного уравнения (2.103) необходимо свести его к одноэлектронной задаче. При этом в качестве величины следует рассматривать одночастичную электронную плотность. В этом направлении дальнейшее развитие теории Томаса-Ферми получила работах Хоэнберга и Кона. В основе современного варианта функционала плотности лежит теорема Хоэнберга-Кона: свойства неоднородной системы взаимодействующих электронов в основном состоянии определяются распределением электронной плотности. Математически данное утверждение можно сформулировать следующим образом: свойства данной многоэлектронной системы являются функционалом одночастичной электронной плотности. Полная энергия системы запишется как:

где - внешний потенциал, - функционал, выражающий внутренние свойства системы, замкнутое выражение которого в общем случае неизвестно. Функционал включает следующие компоненты энергии: кинетическую, обменно-корреляционную и энергию межэлектронного отталкивания. Часто для обменно-корреляционной энергии используется приближение локальной плотности (2.81), которое сводится по существу к отождествлению неоднородной электронной плотности в каждой точке системы плотностью однородной системы (2.80). Такая механическая замена плотности неоднородной системы постоянной плотностью оказалась весьма успешной при расчете зонной структуры полной энергии, упругих свойств веществ в основном состоянии. Оказалось, что область применимости функционала локальной плотности достаточно широка, включая неоднородные многоэлектронные системы. При этом существуют лишь качественные обоснования в пользу приближения локальной плотности. Они в общем случае сводятся к тому, что радиус обменно-корреляционной дырки не является чувствительным к деталям распределения электронной плотности. Выявлены области -диаграммы, благоприятные применимости локального приближения, а также выяснены механизмы появления нелокальности, в частности, совпадение величин радиуса экранировки Дебая и масштаба неоднородности. По всей видимости, приближение локальной плотности следует все-таки рассматривать как исключение, а не как общий прием в расчетах зонной структуры. В связи с этим в каждом конкретном случае приближение локальной плотности требует подтверждения своей эффективности. Вместе с тем в рамках данного приближения успешно были проведены расчеты электронной структуры простых и переходных металлов, а также полупроводников. Следует отметить, что в ряде полупроводников рассчитанная ширина запрещенной зоны получается заниженной по сравнению с экспериментально измеренной. Это объясняется тем, что собственные значения энергии одноэлектронного уравнения в приближении функционала локальной плотности не совсем адекватно отражают картину реального одночастичного спектра возбуждений .

Следует отметить, что стандартная зонная теория, успешно применяемая к полупроводникам и простым металлам, не позволяет в полной мере объяснить свойства веществ с сильными электронными корреляциями. Ее ограниченные возможности обусловлены тем, что в стандартной расчетной схеме сильные электронные корреляции не учитываются.

Современная зонная теория основана на так называемом приближении функционала плотности, в рамках которого полная энергия электронной подсистемы (2.104) кристалла в основном состоянии (Т=0К) выражается как функционал распределения электронной плотности:

где энергия Хартри обусловлена кулоновским отталкиванием валентных электронов:

Энергия обусловлена кулоновским взаимодействием положительно заряженных ионов и газа валентных электронов:

Точные выражения для функционалов кинетической и обменно-корреляционной энергий неизвестны. Истинное распределение плотности электронов задается минимумом функционала

(2.108)В качестве первого шага при устранении указанных трудностей Кон и Шем предложили рассматривать электронную плотность как плотность взаимодействующих электронов:

где одноэлектронные волновые функции. При этом из условия (2.108) следует, так называемое одночастичное уравнение Кона-Шема

Представляет собой эффективный потенциал, который «видит» рассматриваемый электрон в кристалле. При построении потенциала (2.110) возможны проблемы с нахождением обменно-корреляционного потенциала

Стандартная зонная теория предполагает использование для данного потенциала локальное приближение. В рамках данного приближения энергия обменно-корреляционного взаимодействия равна

где плотность обменно-корреляционной энергии является локальным функционалом плотности, зависящим только от плотности в локальной точке пространства. При этом величина определяется свойствами однородного взаимодействующего электронного газа.

Уточнил функционал энергии в модели Томаса - Ферми, добавив к нему слагаемое, описывающее обменное взаимодействие (это слагаемое также имело вид функционала электронной плотности).

Несмотря на это, для ряда применений модель Томаса - Ферми - Дирака не давала удовлетворительного результата. Основным источником погрешности являлось выражение кинетической энергии, приводящее к погрешности в вычислении обменной энергии. Кроме того, не учитывалась энергия электронной корреляции.

Теоремы Хоэнберга - Кона

Хотя теория функционала плотности и базируется на ставшей классической модели Томаса - Ферми, надёжное теоретическое обоснование под неё было подведено только с формулировкой теорем Хоэнберга - Кона (названных так в честь Пьера Хоэнберга (англ. ) и Уолтера Кона).

В первой теореме доказано, что свойства основного состояния многоэлектронной системы определяются только электронной плотностью, зависящей от трех координат. Данная теорема сводит задачу об описании много-электронной системы из N электронов с 3N пространственными координатами к описанию функционала электронной плотности с тремя координатами.

Вторая теорема представляет собой вариационный принцип квантовой механики, сформулированный для функционала плотности и утверждает, что энергия электронной подсистемы, записанная как функционал электронной плотности, имеет минимум, равный энергии основного состояния.

Первоначально теоремы Хоэнберга - Кона были сформулированы только для основного состояния электронной подсистемы в отсутствие магнитного поля. Они могут быть обобщены путём введения зависимости от времени, что позволяет использовать этот формализм для расчета состояний возбуждённых электронов .

Описание метода

Традиционные методы определения электронной структуры, в частности, метод Хартри - Фока и производные от него, описывают систему с помощью многоэлектронной волновой функции . Основная цель теории функционала плотности - при описании электронной подсистемы заменить многоэлектронную волновую функцию электронной плотностью . Это ведет к существенному упрощению задачи, поскольку многоэлектронная волновая функция зависит от 3N переменных - по 3 пространственных координаты на каждый из N электронов, в то время как плотность - функция лишь трёх пространственных координат.

Как правило, метод теории функционала плотности используется совместно с формализмом Кона - Шэма , в рамках которого трудноразрешимая задача об описании нескольких взаимодействующих электронов в статическом внешнем поле (атомных ядер) сводится к более простой задаче о независимых электронах, которые движутся в некотором эффективном потенциале . Этот эффективный потенциал включает в себя статический потенциал атомных ядер, а также учитывает кулоновские эффекты, в частности, обменное взаимодействие и электронную корреляцию.

Описание двух последних взаимодействий и представляет собой основную сложность метода теории функционала плотности в формулировке Кона - Шэма. Простейшим приближением здесь является приближение локальной плотности , основанное на точном расчёте обменной энергии для пространственно однородного электронного газа, который может быть выполнен в рамках модели Томаса - Ферми и из которого можно получить также и корреляционную энергию электронного газа.

Метод теории функционала плотности широко применяется для расчётов в физике твёрдого тела с 1970-х годов. В ряде случаев даже использование простого приближения локальной плотности дает удовлетворительные результаты, соответствующие экспериментальным данным, причём вычислительная сложность метода невысока относительно других подходов к проблеме многих частиц в квантовой механике. Тем не менее, долгое время метод был недостаточно точен для расчётов в области квантовой химии , пока в 1990-х годах не произошёл заметный сдвиг в описании обменного и корреляционного взаимодействий. В настоящее время метод теории функционала плотности является главным подходом в обеих областях. Впрочем, несмотря на прогресс в теории, все ещё имеются проблемы в приложении метода к описанию межмолекулярных сил, в особенности Ван-дер-Ваальсовых сил и дисперсионного взаимодействия, а также в расчётах ширины запрещённой зоны в полупроводниках .

Сложности с расчётом дисперсионного взаимодействия в рамках теории функционала плотности (которые возникают, как минимум, в том случае, когда этот метод не дополняется другими) делают метод теории функционала плотности малопригодным для систем, в которых дисперсионные силы являются преобладающими (например, при рассмотрении взаимодействия между атомами благородных газов) или систем, в которых дисперсионные силы имеют тот же порядок, что и другие взаимодействия (например, в органических молекулах). Решение этой проблемы является предметом современных исследований.

Формальное обоснование метода

H\Psi=\Psi=\left[\sum_i^N-\frac{\hbar^2}{2m}\nabla_i^2+\sum_i^N V(\vec r_i)+\sum_{i

где H - гамильтониан электронной подсистемы, N - количество электронов, U описывает электрон-электронное взаимодействие. Операторы T и U одинаковы для всех систем, в то время как вид V зависит от конкретной системы. Как видно, основное отличие одночастичной задачи от задачи многих тел состоит в наличии слагаемого, описывающего электрон-электронное взаимодействие, U. Существует большое количество методов решения многочастичного уравнения Шрёдингера, основанных на разложении волновой функции с использованием определителя Слэтера . Простейший из них - метод Хартри - Фока, на основе которого развит ряд современных методов. Общей проблемой для них является значительная вычислительная трудоёмкость, из-за которой область применения метода Хартри - Фока и производных от него ограничена не слишком большими системами.

Метод теории функционала плотности в значительной степени решает проблему расчёта систем, включающих большое число частиц, путём сведения задачи о системе многих тел с потенциалом электрон-электронного взаимодействия U к одночастичной задаче, в которой слагаемое U отсутствует.

Плотность частиц, n(\vec r), с помощью которой и строится формализм теории функционала плотности, задается выражением:

n(\vec r)=N\int d^3r_2\int d^3r_3\ldots\int d^3r_N\Psi^*(\vec r,\;\vec r_2,\;\ldots,\;\vec r_N)\Psi(\vec r,\;\vec r_2,\;\ldots,\;\vec r_N).

Хоэнберг и Кон в 1964 показали , что это выражение может быть обращено: по заданной плотности частиц в основном состоянии, n_0(\vec r), можно найти соответствующую волновую функцию основного состояния \Psi_0(\vec r_1,\;\ldots,\;\vec r_N). Иными словами, \Psi_0 - единственный функционал от n_0, то есть

\Psi_0=\Psi_0,

а, следовательно, все остальные наблюдаемые физические величины O также являются функционалами n_0:

\langle O\rangle=\langle\Psi_0\mid O\mid\Psi_0\rangle.

В частности, для энергии основного состояния можно записать

E_0=E=\langle\Psi_0\mid T+V+U\mid\Psi_0\rangle,

где вклад внешнего потенциала \langle\Psi_0\mid V\mid\Psi_0\rangle может быть переписан через плотность частиц:

V[n]=\int V(\vec r)n(\vec r)\,d^3r.

Функционалы T[n] и U[n] одинаковы для всех систем, а V[n], очевидно, зависит от вида рассматриваемой системы. Для заданной системы вид V известен, и можно минимизировать функционал

E[n]=T[n]+U[n]+\int V(\vec r)n(\vec r)\,d^3r

относительно распределения плотности частиц n(\vec r), если, конечно, имеются выражения для T[n] и U[n]. В результате минимизации получается плотность частиц в основном состоянии n_0, а вместе с ней и все наблюдаемые в основном состоянии величины.

Вариационная задача отыскания минимума функционала энергии E[n] может быть решена с помощью метода множителей Лагранжа, как это и было сделано Коном и Шэмом в 1965 г . Таким образом, функционал энергии в приведённом выше выражении может быть записан как эффективный функционал плотности частиц в одночастичной системе:

E_s[n]=\langle\Psi_s[n]\mid T_s+V_s\mid\Psi_s[n]\rangle,

где T_s означает кинетическую энергию свободной частицы, а V_s - эффективный внешний потенциал для электронной подсистемы. Ясно, что n_s(\vec r)\,\stackrel{\mathrm{def}}{=}\,n(\vec r) если V_s взят в виде

V_s=V+U+(T-T_s).

Решение так называемых уравнений Кона - Шэма для вспомогательной системы, из которой исключено электрон-электронное взаимодействие,

\left[-\frac{\hbar^2}{2m}\nabla^2+V_s(\vec r)\right]\varphi_i(\vec r)=\varepsilon_i\varphi_i(\vec r),

даёт орбитали \varphi_i, по которым восстанавливается электронная плотность n(\vec r) исходной многочастичной системы:

n(\vec r)\,\stackrel{\mathrm{def}}{=}\,n_s(\vec r)=\sum_i^N|\varphi_i(\vec r)|^2.

Эффективный одночастичный потенциал V_s записывается как

V_s=V+\int\frac{e^2n_s(\vec r\,")}{|\vec r-\vec r\,"|}\,d^3r"+V_\mathrm{XC},

где второе слагаемое - слагаемое Хартри - описывает электрон-электронное кулоновское отталкивание, а последнее слагаемое V_{\rm XC} называется обменно-корреляционным потенциалом. Здесь V_\mathrm{XC} включает все многочастичные взаимодействия.

Поскольку слагаемое Хартри и член V_\mathrm{XC} зависят от плотности n(\vec r), которая зависит от \varphi_i, которая, в свою очередь, зависит от V_s, решение самосогласованных уравнений Кона - Шэма может быть произведено с помощью итеративной процедуры последовательных приближений. Как правило, отталкиваясь от начального приближения для n(\vec r), рассчитывается соответствующее слагаемое V_s, для которого затем решаются уравнения Кона - Шэма, из которых получается \varphi_i. Отсюда можно получить следующее приближение для плотности и т. д.

Приближения

Основная проблема, связанная с методом теории функционала плотности, заключается в том, что точные аналитические выражения для функционалов обменной и корреляционной энергии известны только для частного случая газа свободных электронов. Тем не менее, существующие приближения позволяют рассчитать ряд физических величин с достаточной точностью. В физических приложениях наиболее распространено приближение локальной плотности (LDA), в котором принято, что функционал, вычисляемый для некоторой точки пространства, зависит только от плотности в этой точке:

E_\mathrm{XC}[n]=\int\varepsilon_\mathrm{XC}(n)n(r)\,d^3r.

Приближение локальной спиновой плотности (LSDA) является непосредственным обобщением приближения локальной плотности, учитывающим спин электрона:

E_\mathrm{XC}=\int\varepsilon_\mathrm{XC}(n_\uparrow,\;n_\downarrow)n(r)\,d^3r.

Достаточно точное выражение для плотности обменно-корреляционной энергии \varepsilon_\mathrm{XC}(n_\uparrow,\;n_\downarrow) было получено с помощью квантового метода Монте-Карло при расчётах газа свободных электронов.

Метод обобщённого градиентного приближения (GGA) также является локальным, но, в отличие от метода локальной плотности, учитывает градиент плотности в точке рассмотрения:

E_\mathrm{XC}=\int\varepsilon_\mathrm{XC}(n_\uparrow,\;n_\downarrow,\;\vec{\nabla}n_\uparrow,\;\vec{\nabla}n_\downarrow)n(r)\,d^3r.

Использование этого приближения дает хорошие результаты при расчете геометрии и энергии основного состояния молекул.

Существуют и более точные приближения, которые в значительной степени позволяют решить проблему вычисления функционала обменно-корреляционной энергии.

Обобщение на случай магнитного поля

Формализм метода теории функционала плотности нарушается в условиях наличия векторного потенциала, в частности, в присутствии магнитного поля . В этом случае не существует взаимно однозначного соответствия между электронной плотностью и внешним потенциалом (атомных ядер). Попытки обобщения формализма для учёта эффектов, связанных с магнитным полем, вылились в две разных теории: в теорию функционала плотности с учётом вектора плотности тока, и в теорию функционала плотности с учётом магнитного поля. В обоих случаях функционал обменно-корреляционной энергии обобщается и становится зависящим не только от электронной плотности. В первом подходе, развитом Vignale и Rasolt, помимо электронной плотности, аргументом является ещё и плотность тока. Во втором подходе (Salsbury, Grayce, Harris) дополнительным аргументом функционала служит магнитное поле, и вид функционала зависит от вида магнитного поля. Для обоих методов вычисление обменно-корреляционной энергии за рамками приближения локальной плотности (вернее, его обобщения на случай магнитного поля) оказалось весьма сложным.

Применения

На практике, метод Кона - Шэма может быть применён несколькими различными способами, в зависимости от цели исследования. В расчётах для физики твёрдого тела до сих пор широко используется приближение локальной плотности, вкупе с базисом плоских волн . Для расчётов электронной структуры молекул требуются более сложные выражения для функционалов. Так, большое число приближенных функционалов для расчёта обменно-корреляционного взаимодействия было развито для задач химии. Некоторые из них противоречат приближению пространственно однородного электронного газа, но, тем не менее, в пределе при переходе к электронному газу должны сводиться к приближению локальной плотности.

Для расчётов физических задач наиболее часто применяется, по-видимому, уточнённая обменная модель Perdew - Burke - Ernzerhof, однако известно, что она приводит к ошибкам в калориметрических параметрах, будучи приложенной к расчётам молекул в газовой фазе.

В расчётах квантовой химии одним из распространённых является вид обменно-корреляционного функционала, называемый BLYP (Becke, Lee, Yang, Parr). Еще более широко распространено приближение B3LYP , которое основано на гибридном функционале, в котором обменная энергия рассчитывается с привлечением точного результата, полученного методом Хартри - Фока.

В целом, текущее состояние метода теории функционала плотности таково, что невозможно оценить погрешность расчёта, не сравнивая его результаты с другими подходами или с результатами экспериментов.

Программное обеспечение, которое реализует метод теории функционала плотности

  • Abinit - использует метод псевдопотенциала
  • : полный потенциал, метод линеаризованных присоединённых плоских волн (LAPW)
  • - метод линеаризованных маффин-тин орбиталей
  • ParaGauss
  • начиная с версии 6.4
  • PLATO - метод линейной комбинации атомных орбиталей
  • PWscf () - использует метод псевдопотенциала
  • - линейно-масштабируемый метод теории функционала плотности, использует метод псевдопотенциала
  • - использует метод псевдопотенциала
  • - полный потенциал, метод линеаризованных присоединённых плоских волн (LAPW)

Напишите отзыв о статье "Теория функционала плотности"

Примечания

Литература

  • Марч Н., Кон В., Вашишта П. и др. Теория неоднородного электронного газа. - М .: Мир, 1987.
  • Dreizler R., Gross E. Density Functional Theory. - Plenum Press, New York, 1995.
  • Koch W., Holthausen M. C. A Chemist’s Guide to Density Functional Theory. - ed. 2. - Weinheim: Wiley-VCH, 2002.
  • Parr R. G., Yang W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. - New York: Oxford University Press, 1989.
  • R. O. Jones, O. Gunnarsson (англ.) // Rev. Mod. Phys. . - 1989. - Vol. 61 , fasc. 3 . - P. 689–746 .
  • G. Kotliar, S. Y. Savrasov, K. Haule, V. S. Oudovenko, O. Parcollet, C. A. Marianetti (англ.) // Rev. Mod. Phys. . - 2006. - Vol. 78 , fasc. 3 . - P. 865–951 .

Ссылки

  • Walter Kohn (Нобелевский лауреат) (англ.)
  • Klaus Capelle (англ.)
  • Walter Kohn (англ.)
  • Кон В. .

Отрывок, характеризующий Теория функционала плотности

Предчувствие Анны Павловны оправдалось, и в городе все утро царствовало радостно праздничное настроение духа. Все признавали победу совершенною, и некоторые уже говорили о пленении самого Наполеона, о низложении его и избрании новой главы для Франции.
Вдали от дела и среди условий придворной жизни весьма трудно, чтобы события отражались во всей их полноте и силе. Невольно события общие группируются около одного какого нибудь частного случая. Так теперь главная радость придворных заключалась столько же в том, что мы победили, сколько и в том, что известие об этой победе пришлось именно в день рождения государя. Это было как удавшийся сюрприз. В известии Кутузова сказано было тоже о потерях русских, и в числе их названы Тучков, Багратион, Кутайсов. Тоже и печальная сторона события невольно в здешнем, петербургском мире сгруппировалась около одного события – смерти Кутайсова. Его все знали, государь любил его, он был молод и интересен. В этот день все встречались с словами:
– Как удивительно случилось. В самый молебен. А какая потеря Кутайсов! Ах, как жаль!
– Что я вам говорил про Кутузова? – говорил теперь князь Василий с гордостью пророка. – Я говорил всегда, что он один способен победить Наполеона.
Но на другой день не получалось известия из армии, и общий голос стал тревожен. Придворные страдали за страдания неизвестности, в которой находился государь.
– Каково положение государя! – говорили придворные и уже не превозносили, как третьего дня, а теперь осуждали Кутузова, бывшего причиной беспокойства государя. Князь Василий в этот день уже не хвастался более своим protege Кутузовым, а хранил молчание, когда речь заходила о главнокомандующем. Кроме того, к вечеру этого дня как будто все соединилось для того, чтобы повергнуть в тревогу и беспокойство петербургских жителей: присоединилась еще одна страшная новость. Графиня Елена Безухова скоропостижно умерла от этой страшной болезни, которую так приятно было выговаривать. Официально в больших обществах все говорили, что графиня Безухова умерла от страшного припадка angine pectorale [грудной ангины], но в интимных кружках рассказывали подробности о том, как le medecin intime de la Reine d"Espagne [лейб медик королевы испанской] предписал Элен небольшие дозы какого то лекарства для произведения известного действия; но как Элен, мучимая тем, что старый граф подозревал ее, и тем, что муж, которому она писала (этот несчастный развратный Пьер), не отвечал ей, вдруг приняла огромную дозу выписанного ей лекарства и умерла в мучениях, прежде чем могли подать помощь. Рассказывали, что князь Василий и старый граф взялись было за итальянца; но итальянец показал такие записки от несчастной покойницы, что его тотчас же отпустили.
Общий разговор сосредоточился около трех печальных событий: неизвестности государя, погибели Кутайсова и смерти Элен.
На третий день после донесения Кутузова в Петербург приехал помещик из Москвы, и по всему городу распространилось известие о сдаче Москвы французам. Это было ужасно! Каково было положение государя! Кутузов был изменник, и князь Василий во время visites de condoleance [визитов соболезнования] по случаю смерти его дочери, которые ему делали, говорил о прежде восхваляемом им Кутузове (ему простительно было в печали забыть то, что он говорил прежде), он говорил, что нельзя было ожидать ничего другого от слепого и развратного старика.
– Я удивляюсь только, как можно было поручить такому человеку судьбу России.
Пока известие это было еще неофициально, в нем можно было еще сомневаться, но на другой день пришло от графа Растопчина следующее донесение:
«Адъютант князя Кутузова привез мне письмо, в коем он требует от меня полицейских офицеров для сопровождения армии на Рязанскую дорогу. Он говорит, что с сожалением оставляет Москву. Государь! поступок Кутузова решает жребий столицы и Вашей империи. Россия содрогнется, узнав об уступлении города, где сосредоточивается величие России, где прах Ваших предков. Я последую за армией. Я все вывез, мне остается плакать об участи моего отечества».
Получив это донесение, государь послал с князем Волконским следующий рескрипт Кутузову:
«Князь Михаил Иларионович! С 29 августа не имею я никаких донесений от вас. Между тем от 1 го сентября получил я через Ярославль, от московского главнокомандующего, печальное известие, что вы решились с армиею оставить Москву. Вы сами можете вообразить действие, какое произвело на меня это известие, а молчание ваше усугубляет мое удивление. Я отправляю с сим генерал адъютанта князя Волконского, дабы узнать от вас о положении армии и о побудивших вас причинах к столь печальной решимости».

Девять дней после оставления Москвы в Петербург приехал посланный от Кутузова с официальным известием об оставлении Москвы. Посланный этот был француз Мишо, не знавший по русски, но quoique etranger, Busse de c?ur et d"ame, [впрочем, хотя иностранец, но русский в глубине души,] как он сам говорил про себя.
Государь тотчас же принял посланного в своем кабинете, во дворце Каменного острова. Мишо, который никогда не видал Москвы до кампании и который не знал по русски, чувствовал себя все таки растроганным, когда он явился перед notre tres gracieux souverain [нашим всемилостивейшим повелителем] (как он писал) с известием о пожаре Москвы, dont les flammes eclairaient sa route [пламя которой освещало его путь].
Хотя источник chagrin [горя] г на Мишо и должен был быть другой, чем тот, из которого вытекало горе русских людей, Мишо имел такое печальное лицо, когда он был введен в кабинет государя, что государь тотчас же спросил у него:
– M"apportez vous de tristes nouvelles, colonel? [Какие известия привезли вы мне? Дурные, полковник?]
– Bien tristes, sire, – отвечал Мишо, со вздохом опуская глаза, – l"abandon de Moscou. [Очень дурные, ваше величество, оставление Москвы.]
– Aurait on livre mon ancienne capitale sans se battre? [Неужели предали мою древнюю столицу без битвы?] – вдруг вспыхнув, быстро проговорил государь.
Мишо почтительно передал то, что ему приказано было передать от Кутузова, – именно то, что под Москвою драться не было возможности и что, так как оставался один выбор – потерять армию и Москву или одну Москву, то фельдмаршал должен был выбрать последнее.
Государь выслушал молча, не глядя на Мишо.
– L"ennemi est il en ville? [Неприятель вошел в город?] – спросил он.
– Oui, sire, et elle est en cendres a l"heure qu"il est. Je l"ai laissee toute en flammes, [Да, ваше величество, и он обращен в пожарище в настоящее время. Я оставил его в пламени.] – решительно сказал Мишо; но, взглянув на государя, Мишо ужаснулся тому, что он сделал. Государь тяжело и часто стал дышать, нижняя губа его задрожала, и прекрасные голубые глаза мгновенно увлажились слезами.
Но это продолжалось только одну минуту. Государь вдруг нахмурился, как бы осуждая самого себя за свою слабость. И, приподняв голову, твердым голосом обратился к Мишо.
– Je vois, colonel, par tout ce qui nous arrive, – сказал он, – que la providence exige de grands sacrifices de nous… Je suis pret a me soumettre a toutes ses volontes; mais dites moi, Michaud, comment avez vous laisse l"armee, en voyant ainsi, sans coup ferir abandonner mon ancienne capitale? N"avez vous pas apercu du decouragement?.. [Я вижу, полковник, по всему, что происходит, что провидение требует от нас больших жертв… Я готов покориться его воле; но скажите мне, Мишо, как оставили вы армию, покидавшую без битвы мою древнюю столицу? Не заметили ли вы в ней упадка духа?]
Увидав успокоение своего tres gracieux souverain, Мишо тоже успокоился, но на прямой существенный вопрос государя, требовавший и прямого ответа, он не успел еще приготовить ответа.
– Sire, me permettrez vous de vous parler franchement en loyal militaire? [Государь, позволите ли вы мне говорить откровенно, как подобает настоящему воину?] – сказал он, чтобы выиграть время.
– Colonel, je l"exige toujours, – сказал государь. – Ne me cachez rien, je veux savoir absolument ce qu"il en est. [Полковник, я всегда этого требую… Не скрывайте ничего, я непременно хочу знать всю истину.]
– Sire! – сказал Мишо с тонкой, чуть заметной улыбкой на губах, успев приготовить свой ответ в форме легкого и почтительного jeu de mots [игры слов]. – Sire! j"ai laisse toute l"armee depuis les chefs jusqu"au dernier soldat, sans exception, dans une crainte epouvantable, effrayante… [Государь! Я оставил всю армию, начиная с начальников и до последнего солдата, без исключения, в великом, отчаянном страхе…]
– Comment ca? – строго нахмурившись, перебил государь. – Mes Russes se laisseront ils abattre par le malheur… Jamais!.. [Как так? Мои русские могут ли пасть духом перед неудачей… Никогда!..]
Этого только и ждал Мишо для вставления своей игры слов.
– Sire, – сказал он с почтительной игривостью выражения, – ils craignent seulement que Votre Majeste par bonte de c?ur ne se laisse persuader de faire la paix. Ils brulent de combattre, – говорил уполномоченный русского народа, – et de prouver a Votre Majeste par le sacrifice de leur vie, combien ils lui sont devoues… [Государь, они боятся только того, чтобы ваше величество по доброте души своей не решились заключить мир. Они горят нетерпением снова драться и доказать вашему величеству жертвой своей жизни, насколько они вам преданы…]
– Ah! – успокоенно и с ласковым блеском глаз сказал государь, ударяя по плечу Мишо. – Vous me tranquillisez, colonel. [А! Вы меня успокоиваете, полковник.]
Государь, опустив голову, молчал несколько времени.
– Eh bien, retournez a l"armee, [Ну, так возвращайтесь к армии.] – сказал он, выпрямляясь во весь рост и с ласковым и величественным жестом обращаясь к Мишо, – et dites a nos braves, dites a tous mes bons sujets partout ou vous passerez, que quand je n"aurais plus aucun soldat, je me mettrai moi meme, a la tete de ma chere noblesse, de mes bons paysans et j"userai ainsi jusqu"a la derniere ressource de mon empire. Il m"en offre encore plus que mes ennemis ne pensent, – говорил государь, все более и более воодушевляясь. – Mais si jamais il fut ecrit dans les decrets de la divine providence, – сказал он, подняв свои прекрасные, кроткие и блестящие чувством глаза к небу, – que ma dinastie dut cesser de rogner sur le trone de mes ancetres, alors, apres avoir epuise tous les moyens qui sont en mon pouvoir, je me laisserai croitre la barbe jusqu"ici (государь показал рукой на половину груди), et j"irai manger des pommes de terre avec le dernier de mes paysans plutot, que de signer la honte de ma patrie et de ma chere nation, dont je sais apprecier les sacrifices!.. [Скажите храбрецам нашим, скажите всем моим подданным, везде, где вы проедете, что, когда у меня не будет больше ни одного солдата, я сам стану во главе моих любезных дворян и добрых мужиков и истощу таким образом последние средства моего государства. Они больше, нежели думают мои враги… Но если бы предназначено было божественным провидением, чтобы династия наша перестала царствовать на престоле моих предков, тогда, истощив все средства, которые в моих руках, я отпущу бороду до сих пор и скорее пойду есть один картофель с последним из моих крестьян, нежели решусь подписать позор моей родины и моего дорогого народа, жертвы которого я умею ценить!..] Сказав эти слова взволнованным голосом, государь вдруг повернулся, как бы желая скрыть от Мишо выступившие ему на глаза слезы, и прошел в глубь своего кабинета. Постояв там несколько мгновений, он большими шагами вернулся к Мишо и сильным жестом сжал его руку пониже локтя. Прекрасное, кроткое лицо государя раскраснелось, и глаза горели блеском решимости и гнева.
– Colonel Michaud, n"oubliez pas ce que je vous dis ici; peut etre qu"un jour nous nous le rappellerons avec plaisir… Napoleon ou moi, – сказал государь, дотрогиваясь до груди. – Nous ne pouvons plus regner ensemble. J"ai appris a le connaitre, il ne me trompera plus… [Полковник Мишо, не забудьте, что я вам сказал здесь; может быть, мы когда нибудь вспомним об этом с удовольствием… Наполеон или я… Мы больше не можем царствовать вместе. Я узнал его теперь, и он меня больше не обманет…] – И государь, нахмурившись, замолчал. Услышав эти слова, увидав выражение твердой решимости в глазах государя, Мишо – quoique etranger, mais Russe de c?ur et d"ame – почувствовал себя в эту торжественную минуту – entousiasme par tout ce qu"il venait d"entendre [хотя иностранец, но русский в глубине души… восхищенным всем тем, что он услышал] (как он говорил впоследствии), и он в следующих выражениях изобразил как свои чувства, так и чувства русского народа, которого он считал себя уполномоченным.
– Sire! – сказал он. – Votre Majeste signe dans ce moment la gloire de la nation et le salut de l"Europe! [Государь! Ваше величество подписывает в эту минуту славу народа и спасение Европы!]
Государь наклонением головы отпустил Мишо.

В то время как Россия была до половины завоевана, и жители Москвы бежали в дальние губернии, и ополченье за ополченьем поднималось на защиту отечества, невольно представляется нам, не жившим в то время, что все русские люди от мала до велика были заняты только тем, чтобы жертвовать собою, спасать отечество или плакать над его погибелью. Рассказы, описания того времени все без исключения говорят только о самопожертвовании, любви к отечеству, отчаянье, горе и геройстве русских. В действительности же это так не было. Нам кажется это так только потому, что мы видим из прошедшего один общий исторический интерес того времени и не видим всех тех личных, человеческих интересов, которые были у людей того времени. А между тем в действительности те личные интересы настоящего до такой степени значительнее общих интересов, что из за них никогда не чувствуется (вовсе не заметен даже) интерес общий. Большая часть людей того времени не обращали никакого внимания на общий ход дел, а руководились только личными интересами настоящего. И эти то люди были самыми полезными деятелями того времени.
Те же, которые пытались понять общий ход дел и с самопожертвованием и геройством хотели участвовать в нем, были самые бесполезные члены общества; они видели все навыворот, и все, что они делали для пользы, оказывалось бесполезным вздором, как полки Пьера, Мамонова, грабившие русские деревни, как корпия, щипанная барынями и никогда не доходившая до раненых, и т. п. Даже те, которые, любя поумничать и выразить свои чувства, толковали о настоящем положении России, невольно носили в речах своих отпечаток или притворства и лжи, или бесполезного осуждения и злобы на людей, обвиняемых за то, в чем никто не мог быть виноват. В исторических событиях очевиднее всего запрещение вкушения плода древа познания. Только одна бессознательная деятельность приносит плоды, и человек, играющий роль в историческом событии, никогда не понимает его значения. Ежели он пытается понять его, он поражается бесплодностью.
Значение совершавшегося тогда в России события тем незаметнее было, чем ближе было в нем участие человека. В Петербурге и губернских городах, отдаленных от Москвы, дамы и мужчины в ополченских мундирах оплакивали Россию и столицу и говорили о самопожертвовании и т. п.; но в армии, которая отступала за Москву, почти не говорили и не думали о Москве, и, глядя на ее пожарище, никто не клялся отомстить французам, а думали о следующей трети жалованья, о следующей стоянке, о Матрешке маркитантше и тому подобное…
Николай Ростов без всякой цели самопожертвования, а случайно, так как война застала его на службе, принимал близкое и продолжительное участие в защите отечества и потому без отчаяния и мрачных умозаключений смотрел на то, что совершалось тогда в России. Ежели бы у него спросили, что он думает о теперешнем положении России, он бы сказал, что ему думать нечего, что на то есть Кутузов и другие, а что он слышал, что комплектуются полки, и что, должно быть, драться еще долго будут, и что при теперешних обстоятельствах ему не мудрено года через два получить полк.
По тому, что он так смотрел на дело, он не только без сокрушения о том, что лишается участия в последней борьбе, принял известие о назначении его в командировку за ремонтом для дивизии в Воронеж, но и с величайшим удовольствием, которое он не скрывал и которое весьма хорошо понимали его товарищи.
За несколько дней до Бородинского сражения Николай получил деньги, бумаги и, послав вперед гусар, на почтовых поехал в Воронеж.
Только тот, кто испытал это, то есть пробыл несколько месяцев не переставая в атмосфере военной, боевой жизни, может понять то наслаждение, которое испытывал Николай, когда он выбрался из того района, до которого достигали войска своими фуражировками, подвозами провианта, гошпиталями; когда он, без солдат, фур, грязных следов присутствия лагеря, увидал деревни с мужиками и бабами, помещичьи дома, поля с пасущимся скотом, станционные дома с заснувшими смотрителями. Он почувствовал такую радость, как будто в первый раз все это видел. В особенности то, что долго удивляло и радовало его, – это были женщины, молодые, здоровые, за каждой из которых не было десятка ухаживающих офицеров, и женщины, которые рады и польщены были тем, что проезжий офицер шутит с ними.
В самом веселом расположении духа Николай ночью приехал в Воронеж в гостиницу, заказал себе все то, чего он долго лишен был в армии, и на другой день, чисто начисто выбрившись и надев давно не надеванную парадную форму, поехал являться к начальству.
Начальник ополчения был статский генерал, старый человек, который, видимо, забавлялся своим военным званием и чином. Он сердито (думая, что в этом военное свойство) принял Николая и значительно, как бы имея на то право и как бы обсуживая общий ход дела, одобряя и не одобряя, расспрашивал его. Николай был так весел, что ему только забавно было это.