نام پژوهشگر: حیدرعلی شفیعی گل

مطالعه خواص ساختاری و الکترونی خوشه های کوچک cdnten و ten1-zncdn (10-1=n) به روش تابعی چگالی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان - دانشکده علوم پایه 1391
  حسینعلی نجاری   حیدرعلی شفیعی گل

در این مطالعه، محاسبات بر پایه فرمول بندی تابع چگالی (dft) و به کمک بسته نرم افزاریvasp صورت گرفته است. ساختارهای الکترونی خوشه های cdnten و ten1-zncdn (10-1=n)، با استفاده از روش موج تصویری تقویت شده (paw) و بطور خودسازگار محاسبه شده اند. برای تابعی انرژی تبادلی--همبستگی، exc، تقریب چگالی موضعی (lda) و بر پایه تابعی 91pw به خدمت گرفته شده است. همچنین در این محاسبات، توابع موج برای خوشه های cdte با انرژی قطعev9/167 و برای خوشه های zncdte با انرژی قطع ev5/209 برحسب امواج تخت بسط داده شده اند. در بخش اول تحقیق، شش الکترون از اتم te با آرایش(4p2s) و 12 الکترون اتم cd با آرایش (10d2s) به عنوان الکترون های ظرفیت در محاسبات به کار گرفته شدند. خوشه در مرکز یک ابرسلول مکعبی به طول ضلع a?20 قرار گرفته و محاسبات با دقت ev/atom4-10 برای انرژی کل هر سیستم و ev/a?005/0 برای هر مولفه نیروی وارد بر هر اتم انجام شده است. با افزایش اندازه نانوخوشه، بازه ی وسیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی برای نانوخوشه ها آشکار می-شود. در این حالت، انرژی بستگی یک روند افزایشی را نشان می دهد، و با افزایش عدد همارآیی برای اتم های شرکت کننده در خوشه، طول پیوند با نوسانات شدید همراه است. ترازهای homo و lumo از یکدیگر دورتر می گردند که منجر به کاهش واکنش پذیری آنها می شود. یکی از ویژگی های نانوساختارها، افزایش نسبت سطح به حجم آنها نسبت به حالت توده ای است که در آنها، اتم های بیشتری بر روی سطح قرار دارند. لذا اتم های واقع بر سطح، ناخالصی های سطحی و غیرفعالسازی سطح نقش مهمی در تعیین خواص الکترونی و اپتیکی نانوساختارها ایفا می کنند، به همین دلیل، مطالعه طبیعت مولکول های سطح بسیار حائز اهمیت است. از اینرو، در بخش دوم این تحقیق، اثر جانشینی اتم های zn در ساختارهای حالت پایه cdte برای خوشه های ten1-zncdn (10-1=n) مورد مطالعه قرار گرفته است. جایگزینی اتم zn در هر یک از جایگاه های اتم cd می تواند منجر به بروز تغییراتی در خواص ساختاری و اپتیکی خوشه های cdte گردد. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که آلاییده ی zn موجب تغییرات ساختاری (طول پیوند و زاویه پیوند) بر روی نزدیکترین همسایگان خودش می شود ولی اثرات آن بر روی سایر اتم ها ناچیز است. اتم zn از یک طرف باعث پایداری بیشتر خوشه های te نسبت به اتم های cd و از طرف دیگر سبب فشرده تر شدن خوشه ها در مقایسه با خوشه های cdte می گردد. کلمات کلیدی: واهلش سطوح، اثرات غیرفعالسازی، نورتابی، روش تابعی چگالی، خوشه، ایزومر

اثر آلاینده آلومینیوم بر روی خواص ساختاری والکترونی خوشه های روی اکسید،]10-1zno)x:al , x=)[
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان - پژوهشکده علوم 1392
  سمیه آسکانی   حیدرعلی شفیعی گل

در این مطالعه، ساختارهای الکترونی خوشه های znnon و on1-alznn (10-1=n)، با استفاده از روش موج تصویری تقویت شده (paw) و به طور خودسازگار محاسبه شده اند. محاسبات بر پایه فرمول بندی تابع چگالی (dft) و به کمک بسته نرم-افزاریvasp صورت گرفته است. برای تابع انرژی تبادلی- همبستگی، exc، روش تابعی چگالی (dft) و بر پایه تابعی pbe به خدمت گرفتهشده است. همچنین در این محاسبات، توابع موج برای خوشه های zno با انرژی قطع400ev برحسب امواج تخت بسط داده شده اند. ساختارهای اولیه خوشه‏های znnon بر اساس خواص تقارنی و شمیایی اتم هایzn و o حدس زده شده اند. خوشه در مرکز یک ابر سلول مکعبی با حجم a^0 8000 محاسبه شده اند و ساختارها با دقتev/a^0 0/005 برای هر مولفه‏ی نیرو، و محاسبات انرژی با معیار 10-4ev انجام می شودو آرایش‏های الکترونیp2d10،s2p4برای الکترون‏های ظرفیت اتم های zn و o در محاسبات به کار رفته است. برای7n?بیش تر ساختارهای پایدار به شکل حلقه های مسطح و برای8،9،10n=عمدتا به شکل ساختارهای قفسه ای سه بعدی هستند. با افزایش اندازه نانوخوشه، بازه ی وسیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی برای نانوخوشه ها آشکار می شود. در این حالت، انرژی بستگی در بازه ی n=1تا n=4دارای تغییرات زیادی بوده و برای سایر خوشه ها تغییرات آرام می باشد که دلیل آن افزایش عدد همارایی اتم های zn ، از جمله پیوند zn-zn است و با افزایش عدداتم های شرکت کننده در خوشه، طول پیوند با تغییرات کمیهمراه است.با افزایش اندازه ی خوشه، برای 5?n?2 ،گاف homo-lumoافزایش یافته و برایn>5، این گاف روند کاهشی به خود می گیرد.معمولا آلاییدگیتغییراتی رادرمورفولوژیسطحنانوساختارهاایجادکرده،و باعث بهبود خواص نوری و ساختاری می شوددر قسمت آخر این تحقیق، اثر آلاییدگیاتم های al در ساختارهای حالت پایه zno برای خوشه های on1-alznn (10-1=n) مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که آلاییده ی al موجب تغییرات ساختاری (طول پیوند و زاویه پیوند) خوشه های znoمی گردد.