بررسی خاصیت نیم فلزی سطوح و نانولایه های مونوسلنید سدیم: امکان سنجی استفاده در اسپینترونیک

اسپینترونیک که امروزه جایگاه خاصی در صنعت الکترونیک پیدا کرده است نیازمند یک منبع جریان اسپینی خالص و کاملا" قطبیده است که یکی از روشهای تولید آن عبور جریان الکتریکی از درون نیم فلز فرومغناطیس است. در این میان ترکیبات با ساختار سولفید – روی از اهمیت ویژه¬ای برخوردار هستند. بر آن شدیم تا خواص نیم¬فلزی را در انبوهه , سطوح و نانولایه های ترکیب دوتایی nase را با ساختار zb بررسی کنیم. شاید این ترکیب فرضی بتواند گزینه مناسبی برای استفاده در ابزار اسپینترونیکی باشد. طبق محاسبات انجام شده انرژی شکل گیری این ترکیب منفی بدست آمدکه بیانگر پایداری ترکیب فرضی است. تمام پارامترهای اصلی مانند ثابت تعادلی شبکه, تعداد نقاط در منطقه اول بریلوئن، آستانه همگرایی و انرژی قطع را بهینه کردیم. مطابق با نتایج قبلی انبوهه خاصیت نیم¬فلزی خوبی از خود نشان داد. گاف نیم فلزی این ترکیب e hm =0.47ev محاسبه شد. برای شروع محاسبات سطح باید ابر یاخته مناسب انتخاب کرده و لازمه آن بهینه کردن تعداد لایه ها و اندازه خلاء بود. سطوح (001) با هر دو پایانه na و se را ساختیم. نانولایه با پایانه سدیم و سلنیوم هردو خاصیت نیم¬فلزی را حفظ کردند. در نانولایه 13تایی نمودار چگالی حالت لایه میانی با دقت بالایی منطبق بر نمودار چگالی حالتها در انبوهه شد. بعد از انجام تمام محاسبات و پارامترهای لازم، پایداری سطوح را بررسی کردیم که آیا این سطوح در حالت تعادل پایداری لازم برای تشکیل را دارند یا خیر. نمودار پایداری سطح نشان میدهد که در قسمت se-poor سطوح با پایانه سلنیوم پایدارتر هستند چون انرژی کمتری دارند و نیز در قسمت se-rich سطوح با پایانه سدیم از پایداری بیشتری برخوردار هستند. لازم به ذکر است که تمام محاسبات در این پایان نامه با بکارگیری نظریه تابعی چگالی و با استفاده از کد محاسباتی pwscf و نرم افزار quantum espresso انجام شده است.