محاسبه‏ی ساختار الکترونی و نحوه‏ی توزیع بار در سرامیک sno2 با استفاده از تقریب تک الکترونی

در این یایان‏نامه خصوصیات ساختار الکترونی دی‏اکسید‏قلع در سه فاز تتراگونال، اورتورومبیک نوع و مکعبی مورد بررسی و محاسبه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شده‏ی خطی با پتانسیل کامل(fp-lapw) در چارچوب نظریه‏ی تابعی چگالی و با تقریب‏های مختلف و کد محاسباتی win2k انجام شده است. در این تحقیق ویژگی های ساختاری ترکیب از جمله ثابت‏های شبکه، مدول حجمی، تراکم‏پذیری و مشتق مدول حجمی نسبت به فشار در تقریب‏های مختلف محاسبه شده است. نتایج به دست آمده نشان می‏دهد که با افزایش فشار کاهش پارامترهای شبکه برای ساختار تتراگونال در جهت c کمی بیشتر از جهت a است. در ساختار اورتورومبیک نوع ، با افزایش فشار، کاهش ثابت شبکه در جهت cو b تقریباً دو برابر جهت a است و ساختار مکعبی در تمامی جهات بلور یکسان می‏باشد، که این نشان‏دهنده ی ناهمسانگردی این ترکیب در دو فاز تتراگونال و است. نتایج نشان می‏دهد که تراکم‏پذیری ساختار مکعبی از دو ساختار دیگر بیشتر است. علاوه ‏‏‏‏براین، خصوصیات الکترونی ترکیب از جمله بارهای موثر، گشتاورهای مغناطیسی، میدان‏های فوق ریز، ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت‏ها، چگالی ابر الکترونی، ضریب شکست ایستایی و تابع اتلاف انرژی مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج حاصل از بررسی این خصوصیات بیانگر این مطلب است که در ساختار نوارهای انرژی گاف نواری غیر مستقیم مشاهده شده در فاز تتراگونال ev1/6، در فاز اورتورومبیک نوع حدود ev 2 و در فاز مکعبی ev 2/2 است. همچنین چگالی حالت‏های جزئی نشان دهنده‏ی هیبریداسیون قوی بین اربیتال‏های اتم اکسیژن و اتم قلع در نوار ظرفیت می‏باشد. در چگالی ابر الکترونی این ماده در صفحه‏ی (110) پیوندهای قوی یونی بین اتم‏های اکسیژن و قلع دیده می‏شود. هم‏چنین توزیع همگن بار در اطراف اتم‏های قلع و اکسیژن بیانگر پیوند بین اتم‏های ، و می‏باشد. علاوه براین ضریب شکست ایستایی برای ساختار تتراگونال 1/84، برای ساختار اوتورومبیک1/45 و برای فاز مکعبی دی‏اکسیدقلع 1/95 می‏باشد. نتایج این محاسبات با دیگر نتایج نظری و تجربی به دست آمده توسط دیگران، مقایسه شده و بیانگر سازگاری خوبی با این نتایج می باشد.