Extended Model of Bond Charges and Its Application in Calculation of Optical Properties of Crystals with Different Types of Chemical Bonds

A method for calculating the optical characteristics of crystals with different types of chemical bonds within the framework of the dielectric theory of chemical bond put forward by Philips and Van Vechten is suggested. The calculating scheme which does not contain adjustable parameters is based on the bond charge model designed by Levine, which is generalized for the case of multiple bonds and modified involving the density functional method data on the spatial distribution of electrons in atoms. The structural elements of the method are: the screened Coulomb potentials and radii of the atomic core, bond lengths and charges, and the distances from the nuclei to the centres of gravity of the latter. The calculated characteristics of the crystals (dielectric permittivity, quadratic and cubic non‐linear susceptibilities, electrooptical constants) are in good accordance with experimental findings. An attempt is made to predict the non‐linear optical characteristics according to precision X‐ray diffraction data on the electron structure of its only representative, lithium formate deuterate LiHCO2 · D2O, whereby a fairly good fit with the experimental data is achieved. Eine Methode zur Berechnung der optischen Charakteristiken von Kristallen mit unterschiedlichen Arten der chemischen Bindungen wird im Rahmen der von Phillips und Van Vechten weiterentwickelten dielektrischen Theorie der chemischen Bindung vorgeschlagen. Das Berechnungs‐verfahren, das keine anpaßbaren Parameter enthält, beruht auf dem von Levine vorgeschlagenen. Ladungsmodell, das für den Fall von Mehrfachbindungen verallgemeinert und modifiziert wird, und die nach Dichtefunktionalmodellen erhaltenen Werte über die räumliche Verteilung der Elektronen in den Atomen einschließt. Die Strukturelemente der Methode sind: die abgeschirmten Coulombpotentiale und die Radien der Atomrümpfe, Bindungslängen und ‐ladungen und die Abstände der Kerne von den Schwerpunkten der letzteren. Die berechneten Charakteristiken der Kristalle (Dielektrizitätskonstante, nichtlineare quadratische und kubische Suszeptibilität, elektrooptische Konstante) befinden sich in guter Übereinstimmung mit experimentellen Beobachtungen. Es wird versucht, die nichtlinearen optischen Charakteristiken aus den Röntgen‐Präzisionsbeugungsdaten der Elektronenstruktur des einzigen Repräsentanten, Lithiumformatdeuterat, LiHCO2 · D2O, vorherzusagen, wobei eine ziemlich gute Übereinstimmung mit experimentellen Werten erzielt wird.