در این پایان نامه، خصوصیات ساختاری، الکترونی و اپتیکی ترکیب cdcl2 در فاز رومبوهدرال مورد بررسی و محاسبه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شده ی خطی با پتانسیل کامل (fp-lapw)، در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی با تقریب های مختلف و نرم افزار wien2k صورت گرفته است. ثابت های شبکه که در محاسبات به کار رفته اند برابر با 23/6b=c= = aو می باشند. خصوصیات ساختاری ترکیب cdcl2 از جمله ثابت های شبکه، مدول حجمی، تراکم پذیری در تقریب های مختلف، با در نظر گرفتن قطبش اسپینی و بدون نظر گرفتن قطبش اسپینی محاسبه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که محاسبات با استفاده از تقریب gga96 نسبت به سایر تقریب ها سازگاری بیشتری با نتایج تجربی دارد. علاوه بر این خصوصیات الکترونی ترکیب cdcl2 از جمله ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ها و چگالی ابرالکترونی نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی این خصوصیات، بیانگر این است که ترکیب cdcl2 در این فاز یک نیم رسانا می باشد. هم چنین خواص اپتیکی شامل سهم حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک، تابع اتلاف، چگالی حالت های مشترک و رسانندگی اپتیکی محاسبه شده است. مقدار ضریب شکست استاتیک برابر با 89/1 و انرژی پلاسمون در حدود 5/12 الکترون ولت به دست آمده است که نتایج بدست آمده با دیگر داده های تجربی موجود سازگاری خوبی دارد.

پایان نامه ی حاضر به بررسی خواص الکترونی و اپتیکی ترکیب برمیدکادمیوم در فاز رومبوهدرال می پردازد. این ترکیب تنها دارای یک فاز است، به همین دلیل در این پایان نامه به بررسی ویژگی های ترکیب در این فاز می پردازیم. ترکیب برمیدکادمیوم یک نیم رسانا با گاف نواری پهن از خانواده ی نیم رسانای ii-vii2 می باشد. این بلور دارای ساختار لایه ای، از نوع cdcl2 با گروه فضایی است که از ورقه های دوتایی تنگ پکیده شش گوشی شامل یون های هالوژنی با کاتیون های فلزی کوچک در میان این پوشش تشکیل شده است، کادمیوم هالوژن ها در اکثر موارد به عنوان پرتوهای آشکارساز استفاده می شوند. ترتیب مطالب ارائه شده در این پایان نامه به صورت زیر می باشند: فصل اول به بررسی خواص ترکیب برمیدکادمیوم و مطالعات انجام شده بر روی این ترکیب پرداخته شده است. روش رشد بلور این ترکیب، خواص اپتیکی و دینامیکی آن مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت چند کاربرد مهم آن بیان می شوند. در فصل دوم سیستم های بس ذره ای و نظریه ی تک الکترونی مورد بررسی و سپس به بررسی تقریب های مهم جهت تبدیل معادله ی بس ذره ای به معادله ی تک ذره ای، نظریه ی تک الکترونی و نظریه ی تابعی چگالی پرداخته می شود. در فصل سوم روش های مختلف حل معادلات کوهن - شم و روش انجام محاسبات و کد محاسباتی استفاده شده در این پایان نامه مورد مطالعه قرار می گیرند. فصل چهارم به بررسی محاسبات انجام شده در این پایان نامه، بر روی ترکیب برمیدکادمیوم در فاز رومبوهدرال می پردازد. در این فصل خواص ساختاری و الکترونی ترکیب از جمله بهینه سازی حجم، ثابت شبکه، مدول حجمی، تأثیر فشار بر روی ترکیب، تراکم پذیری، ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ها، چگالی ابر الکترونی و ویژگی های اپتیکی مورد بررسی قرار می گیرند. نتایج ناشی از این محاسبات با نتایج به دست آمده با روش های تجربی توسط دیگران مقایسه و نتیجه گیری نهایی ارائه می گردد. در انتها نتیجه گیری و چشم اندازی به آینده ارائه می شود

در این پایان نامه، خصوصیات الکترونی و پارامترهای ساختاری lagao_3 در دو فاز ارتورومبیک و مکعبی مورد مطالعه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از نظریه ی تابعی چگالی، بر اساس موج تخت و با روش شبه پتانسیل توسط بسته نرم افزاری کوانتوم اسپرسو انجام شده است. کلیه ی محاسبات در چارچوب تقریب شیب تعمیم یافته (gga) انجام گرفته است. ثابت های شبکه که در محاسبات به کار رفته اند برای ساختار مکعبی لانتانیوم گالات برابر باa0 92/3a= و برای ساختار ارتورومبیک برابر با a0522/5 a= ، a0491/5 b=و a0772/7c= می باشند. در این تحقیق ویژگی های ساختاری ترکیب lagao_3از جمله ثابت های شبکه، مدول حجمی و تراکم پذیری در تقریب gga محاسبه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که با افزایش فشار، کاهش پارامترهای شبکه، برای ساختار لانتانیوم گالات تقریباً در تمامی جهت های بلوری یکسان است. به علاوه خصوصیات الکترونی ترکیب lagao_3 از جمله ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ها ، چگالی ابرالکترونی ، همچنین ویژگی های اپتیکی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی این خصوصیات بیانگر این است که لانتانیوم گالات در فاز ارتورومبیک فلز و در فاز مکعبی نیم رسانا با گافی حدود 9/4 الکترون ولت می باشد. در نظر گرفتن برهم کنش های اسپینی تنها قله های نمودار چگالی حالت ها را به دلیل برهم کنش تبادلی کاهش داده است . در چگالی ابرالکترونی در صفحه ی (110) پیوند قوی بین اتم های اکسیژن دیده می شود. همچنین توزیع همگن بار در اطراف اتم های لانتانیوم و گالیم نشانگر وجود پیوند فلزی بین اتم های la-la و ga-ga می باشد. جذر مقدار حقیقی تابع دی الکتریک در انرژی صفر?(0)، ضریب شکست استاتیک را می دهد و این مقدار در پروژه حاضر با مقدار تجربی آن در توافق نسبتاً خوبی است. سهم موهومی تابع دی الکتریک جذب انرژی را بیان می کند که این جذب انرژی برای فاز مکعبی از 5 الکترون ولت شروع و در 5/6 الکترون ولت به بیشینه مقدار خود می رسد. تمامی محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل با مفاهیم اولیه سازگاری خوبی دارند.

در این پایان نامه، خصوصیات ساختاری و الکترونی ترکیب srs در فاز (b1)nacl و(b2)cscl بررسی شده است. محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل و paw در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی اختلالی و با کد محاسباتی abinit انجام شده است. ثابت های شبکه ی که برای محاسبه به کار رفته اند برای ساختار nacl برابر با ?024/6 a = و برای ساختار cscl برابر با ?61/3 a = هستند. در این تحقیق خصوصیات ساختاری ترکیب srs از جمله ثابت شبکه ی بهینه، مدول حجمی، مشتق مدول حجمی، تراکم پذیری، خواص اپتیکی و الاستیکی محاسبه شده است. نتایج به دست آمده از محاسبه ی تراکم پذیری در دو فاز متفاوت b1و b2 نشان دهنده ی تراکم پذیری بیشتر در فاز b1می باشد. بنابراین سختی ترکیب در فاز b2 نسبت به فاز b1 بیشتر می باشد همان طور که گفته شد، خصوصیات الکترونی ترکیب srs از جمله ساختار نواری، چگالی حالت ها و چگالی ابر الکترونی مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج حاصل از بررسی این خواص نشان دهنده ی این است که ترکیب srs در دو فاز b1و b2 یک نیم رسانا با گاف ev49/2 و ev85/1 می باشد. بررسی چگالی ابرالکترونی این ترکیب نشان می دهد که srs دارای پیوند یونی-کووالانسی است و خاصیت یونی پیوند زیاد است. محاسبه ی چگالی حالت های جزئی نشان دهنده ی هیبریداسیون بین اربیتال های d4 استرانسیوم و p3 و d3 سولفور می باشد که تأیید خاصیت کووالانسی پیوند می باشد. بررسی ویژگی های اپتیکی نشان می دهد که ضریب شکست ایستایی ترکیب برابر با 3/2 است که در توافق خوبی با دیگر نتایج تجربی و نظری است. برای بررسی ویژگی های مکانیکی، ثابت های الاستیک ماده بررسی شده اند. بررسی ثابت های الاستیک نشان دهنده ی پایداری الاستیکی ماده در فاز b1 می باشد

پایان نامه ی حاضر به بررسی ویژگی های الکترونی و ساختاری ترکیب hgse در چهار فاز بلندروی، اورتورومبیک، سینابار و نمک طعام می پردازد. این ترکیب در فشار معمول دارای ساختار بلوری بلندروی می باشد و در فشارهای بالاتر به ترتیب به فازهای سینابار(gp 75/0)، نمک طعام(gp 16) و تتراگونالcmcm (gp 28) گذار می کند. همچنین دارای یک گذار فاز پنهان به ساختار اورتورومبیکc2221 بین دو فاز بلندروی و سینابار می باشد. سلنید جیوه از خانواده ی کلکوژنیدهای جیوه متعلق به ترکیبات نیم رسانای گروه ii-vi می باشد. ویژگی جالب توجه سلنید جیوه ساختار نواری معکوس آن می باشد که این خاصیت عجیب از برهم کنش بین اربیتال d شبه مغزه ی جایگزیده ی جیوه با اربیتال p ظرفیت سلنیم ناشی می شود. به علت تحرک بالای الکترون های این ترکیب، از آن به عنوان یک ماتریس ایده آل برای مطالعه ی آثار کوانتش در ساختارهای با ابعاد کوچک و خواص نیمه مغناطیسی استفاده می شود. این نانوساختارها در ساخت وسایلی همچون آشکارسازهای مادون قرمز، تابش کننده های مادون قرمز، لیزرهای قابل تنظیم و کولرهای ترموالکتریکی کاربرد دارند. فصل اول این پایان نامه به شبیه سازی ابتدا به ساکن سیستم های بس ذره ای به کمک نظریه ی تابعی چگالی می پردازد و نشان داده می شود که فرآیند شبیه سازی یک بلور، همان فرآیند حل معادله ی شرودینگرگونه ی بس ذره ای است. تنها کافی است هامیلتونی بلور مشخص شود، سپس به کمک تقریب هایی معادله ی شرودینگر حل و ویژه مقادیر(ساختار نواری) و ویژه توابع الکترون های بلور به دست می آیند. همچنین در این فصل شرح کاملی از طریقه ی انجام محاسبات ابتدا به ساکن به کمک کد محاسباتی کوانتوم اسپرسو ارائه می گردد. در فصل دوم به معرفی ویژگی های فیزیکی و ساختاری ترکیب سلنید جیوه پرداخته می شود. ویژگی های فیزیکی، ساختار نواری معکوس، گذار فازی، کاربردها و برخی کارهای نظری و تجربی انجام شده توسط دیگران را بیان خواهیم کرد. سرانجام در فصل آخر به تفسیر و بیان نتایج حاصل از شبیه سازی ابتدا به ساکن این ترکیب در چهار فاز بلندروی، اورتورومبیکc2221 ، سینابار و نمک طعام می پردازیم و این نتایج را با نتایج دیگران در صورت وجود مقایسه خواهیم کرد. از جمله ی این نتایج می توان به مقادیر محاسبه شده برای پارامترهای ساختاری بهینه، تأثیر فشار بر روی ترکیب، پیش بینی فشار گذار فازی، ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت های کلی و جزئی، چگالی ابر الکترونی و خواص اپتیکی اشاره کرد.