بررسی خواص [الکترونی و] اپتیکی نانوورقه های گرافین گونه اکسید روی در حضور ناخالصی های غیر فلزی

در این پایان نامه بر پایه نظریه تابعی چگالی، تأثیر ناخالصی کربن بر روی خواص الکترونی و اپتیکی نانوورقه های گرافین گونه اکسید روی را بررسی نموده ایم. به همین منظور ابتدا یک اتم کربن را در ابریاخته 1*6*6 اکسید روی وارد کرده و در ادامه دو اتم کربن را با فواصل مختلف در این ابر یاخته قرار داده ایم. نتایج نشان می دهد که حضور یک اتم کربن باعث ایجاد یک اربیتال نیمه پر در ساختار می شود که به دنبال آن یک نوار جدید انرژی بین نوار رسانش و نوار ظرفیت تشکیل می شود؛ و درنتیجه آن یک تغییر فازی از حالت نیم رسانا (غیرمغناطیسی) به حالت نیمه فلزی(مغناطیسی) را برای ساختار خواهیم داشت. با بررسی قسمت های حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک و هم چنین دیگر کمیّت های اپتیکی از قبیل طیف جذب، ضریب شکست، ضریب بازتاب و غیره می توان نتیجه گرفت که حضور یک تک اتم کربن تغییرات قابل ملاحظه ای را در خواص اپتیکی ساختار ایجاد نمی کند. اما با حضور دو اتم کربن در فواصل 39/1، 57/6، 69/8 و 87/9 آنگسترومی ساختارها به جز حالت اول که نیم رسانا (غیرمغناطیسی) می باشد در بقیه حالات نیمه فلز (مغناطیسی) می باشند. از طرفی وجود این دو اتم کربن باعث به وجود آمدن پیک های جدیدی در طیف های مربوط به قسمت های موهومی تابع دی الکتریک، ضریب جذب و دیگر کمیّت های اپتیکی در ناحیه انرژی بین 0 تا 7 الکترون ولت شده است که می تواند یک مزیت اپتیکی مناسب برای این ساختارها در ساخت ابزارآلات الکترواپتیکی باشد.