مطالعه مکانیک کوانتومی اثر میدان الکتریکی بر روی خواص نانولوله های تک دیواره نیترید بور

خواص الکترونی قابل تنظیم و خنثی بودن از لحاظ شیمیایی، کلیدهای سودمندی برای کاربرد نانولوله های نیترید بور در نانوالکترونیک هستند. هدف این تحقیق، مطالعه و محاسبه ی خواص نانولوله های نیترید بور مدل زیگزاگ تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی می باشد. در بخش اول و دوم این تحقیق، نانولوله ی نیترید بور (4.0) مدل زیگزاگ با استفاده از سطح نظری b3lyp/6-31g* مشخصه یابی شد و کارایی نانولوله ی مورد نظر را تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی موازی و متقاطع، با شدت های a.u. 4-10 ×200-0 بر حسب مشخصه های مولکولی ساختاری و الکترونی محاسبه و بررسی گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهند که در اثر تغییر شدت میدان الکتریکی خارجی موازی و متقاطع، مقادیر وسعت فضای الکترونی (ese) و طول نانولوله ی مورد نظر، تغییرات قابل توجهی ندارند. محاسبه ی گشتاور دو قطبی الکتریکی به صراحت نشان می دهد که با افزایش شدت میدان الکتریکی خارجی بر هم کنش نانولوله ی مورد نظر با قطبهای مدار نانو الکترونیک به طور قابل ملاحظه تقویت می شود. همچنین نتایج نشان می دهند که اعمال میدان الکتریکی خارجی، موجب ناپایداری گروه هایی از اربیتال های مولکولی اشغال شده و اشغال نشده، به ویژه اربیتال های مرزی، شامل homo و lumo می شود. بررسی و تحلیل دقیق اثرات میدان الکتریکی بر توزیع بار الکتریکی، نشان داد که با افزایش میدان الکتریکی جدایی مراکز بارهای مثبت و منفی (قطبی شدگی) بیشتر می شود. در بخش سوم و چهارم، برای تکمیل مطالعات، مشخصه های ساختاری و الکترونی نانولوله ی مورد نظر، در دو حالت افزایش طول و افزایش قطر را مورد بررسی قرار دادیم. نتایج این بخش به طور کلی نشان می دهند که تمام ویژگی های نانولوله ی نیترید بور، با افزایش طول و قطر تحت تأثیر قرار می گیرد و نانولوله ی نیترید بور با طول بزرگتر، کارایی بهتری در مدارهای نانوالکترونیک دارد و یک وابستگی خطی بین قطبی شدگی الکتریکی و قطر نانو لوله وجود دارد.