472پ

Study of the electronic structure an​d optical properties of single-walled carbon nanotubes

كارشناسي ارشد

فيزيك گرايش حالت جامد

دانشگاه پيام نور اهواز

1393

ندارد

ندارد

178ص.

موسوي قهفرخي ، سيد ابراهيم

رازقي زاده

157-162

single-walled carbon nanotubes (SWCNT), density functional theory, Extended Hückel , Slater-Coster, density of states, band gap, refractive index

در اين پايان نامه خواص ساختار نواري و چگالي حالتهاي خواص الكتروني و اپتيكي نانولوله هاي كربني تك جداره را بررسي كرده و نقش ساختار هندسي را بر اين خواص فيزيكي بررسي نموديم. فلز و غير فلزي بودن و تعيين گاف نواري نانولوله هاي تك جداره، ضريب شكست اين نانولوله ها را بدست آورده ايم. گاف نواري نانولوله هاي زيگزاك مانند (0,9) با گاف انرژي 0/17eV فلزي هستند و نانولوله (0,7) و(0,8) با گاف انرژي 1/18 eVو 0/78 eV نيمه هادي مي¬باشند. چون قطر نانو لوله (0,8) نسبت به (0,7) بزرگتر است ولي گاف انرژي (0,7) بزرگتر مي¬باشد مويد اين است كه با افزايش قطر نانولوله نيمه هادي گاف انرژي كمتر و در نتيجه خواص فلزي بيشتري نمايان ميشود.براي نانولوله هايي با قطر خيلي كوچك ، اثرات هيبريداسيون غالب ميشوند به طوري كه نانولوله ( 5،0 )، اثر انحناي نواري سطح پايين فرمي را به بالا ميراند كه موجب ميشود اين لوله خواص فلزي پيدا كند. چنين نواري در حدود eV3 بالاي سطح فرمي در نقطه گاما قرار گرفته است. نانولوله كربني (3،3) الزاماً بدليل تقارن و روش نواري منطقه چين¬خوردگي فلزي است. توزيع الكتروني اربيتال p بيشتر از اربيتالs است و اربيتالهايd وf نقشي درچگالي حالتها ندارند. نانولوله آرمچير به نانولوله زيگزاگ در قله هاي چگالي حالتها در اطراف برخي از قله ها به دو قله شكافته ميشوند كه جدايي در انرژي (پهنا) با كاهش زاويه كايرال افزايش مي يابد. ضريب شكست نانولوله با افزايش قطر ضريب شكست افزايش مي يابد. قله ها درطيف تابع دي الكتريك از گذار دو قطبي مجاز حالت π به π^* ميباشد. محاسبات با استفاده از روش نظريه تابعي چگالي ، روش نيمه تجربي هوكل توسعه و مدل اسليتر– كاستر با استفاده از بسته محاسباتيATK مورد بررسي قرار گرفته است. روش هوكل توسعه يافته و مدل اسليتر-كاستر در مقايسه باساير روشها علاوه بر اينكه زمان پردازش كمتري صرف ميكند ولي از دقت مناسبي برخوردار است. مدل اسليتر-كاستر براي پيدا كردن ضريب شكست و طيف اپتيكي مناسب نيست.ضريب شكستي كه از روش هاي DFT ثبت شده نسبت به روشهاي نيمه تجربي بالاتر است كه ريشه در روش محاسباتي دارد.

1395/5/30

33778