بررسی و مطالعه ابتدا به ساکن خواص اپتیکی نانوخوشه های اکسید تنگستن و تاثیر جذب هیدروژن به کمک رهیافت نظریه ی تابعی چگالی وابسته به زمان

نظریه تابعی چگالی وابسته به زمان در حال بدست آوردن محبوبیت رو به فزون به عنوان یک روش قدرتمند برای شبیه سازی عددی طیف های اپتیکی در سیستم های مولکولی متنوع به کار می رود. اخیرا توجه دانشمندان به بهره گیری از این نظریه در شبیه سازی طیف های اپتیکی اتمی و مولکولی معطوف شده و به علت دقت نسبتا خوب نتایج حاصله از آن، اکثر نویسندگان بسته های محاسباتی را بر آن داشته تا محاسبات مبتنی بر این معادلات را در بسته های خود قرار دهند. تحقیقات مختلف نشان داده که تنگستن اکساید در حضور عناصر گروه اول جدول تناوبی از جمله هیدروژن و سدیم و ... تغییر خواص به همراه داشته و از جمله ی مهمترین این تغییرات می توان به تغییر خواص اپتیکی اشاره نمود. از آنجایی که تغییر خواص اپتیکی مواد در صنعت جایگاه ویژه ای داشته، می توان به کاربردهای کلیدی این ماده در ساخت پنجره های هوشمند (پنجره هایی با میزان عبور متغیر)، آیینه های با میزان بازتاب متغیر و ... اشاره نمود. در این تحقیق با استفاده از رهیافت نظریه ی تابعی چگالی وابسته به زمان و بهره گیری از بسته های محاسباتی مبتنی بر این نظریه از جمله اختاپوس، کوانتوم-اسپرسو و fhi-aims ابتدا به بررسی ساختارهای پایدار نانوخوشه های اکسید تنگستن پرداخته و پایداری نسبی آنها به کمک چند معیار بررسی شدند. سپس با بهره گیری از بسته ی محاسباتی اختاپوس به بررسی طیف جذب اپتیکی این نانوخوشه ها پرداخته و نشان دادیم که رفتار اپتیکی این ساختارها وابسته به ابعاد می باشند. در این بسته دو روش متفاوت برای بررسی خواص اپتیکی وجود دارد که هر کدام مزایا و معایبی دارند. سپس به دلیل سنگین بودن محاسبات و برای اطمینان از صحت نتایج، از محاسبات وابسته به زمان اختلالی و روش لیوویل-لنکشوز که اخیرا در بسته ی محاسباتی کوانتوم-اسپرسو نوشته شده استفاده نمودیم و نشان دادیم نتایج حاصله از این سه روش همخوانی خیلی خوبی با هم داشتند و در ادامه به بررسی گاف اپتیکی نانوخوشه ها پرداخته و تغییر رفتار گاف به ازای تغییر ابعاد بررسی شدند. همانطور که گفته شد تغیییر خواص اپتیکی این ماده قابل توجه بوده از این رو این تغییرات به ازای عنصر هیدروژن بررسی شدند. برای بررسی اثر ترکیب هیدروژن ابتدا باید تمام جایگاه های ممکن برای جذب این اتم را بررسی کرد و ساختار پایدارتر یا به عبارتی ساختاری که انرژی جذب هیدروژن بیشینه است را انتخاب نماییم؛ مشاهده شد گاف اپتیکی پس از ترکیب برای همه ی ساختارها کاهش یافته و در طیف جذب شیفتی به سمت قرمز پدیدار شد. نداشتن جذب در ناحیه ی مرئی طیف حاکی از شفاف بودن ماده داشته که پس از ترکیب هیدروژن پیک های جذب در این ناحیه ایجاد شده و بدین معنی که ماده کدر شده و تغییر خواص مورد انتظار را به همراه دارد. در حالت کلی رنگ نانوخوشه ها به سمت آبی شیفت پیدا کرده ولی همچنان رنگ آنها با افزایش ابعاد تغییر محسوسی دارند. در تمامی این ساختارها، ساختار ششم تفاوت بسیار زیادی با ساختارهای دیگر و شباهت قابل توجهی با انبوهه ی ماده دارد که اهمیت این نانوخوشه را دوچندان می کند.