نام پژوهشگر: نفیسه فلسفی

بررسی نظری ساختار الکترونی و ویژگی های شیمیایی عایق توپولوژیکی دو بعدی بیسموت: رهیافت نظریه ی تابعی چگالی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان - دانشکده شیمی 1393
  نفیسه فلسفی   فریبا نظری

امروزه بیسموت با برهم کنش اسپین-مدار قوی و ساختاری لایه ای متشکل از دولایه ها، توجه زیادی را به سوی خود جلب کرده است. به منظور شناسایی ویژگی های ذاتی و آشنایی با عملکرد متفاوت گونه های مختلف (به خصوص گونه های محیطی) با به کارگیری نظریه ی تابعی چگالی برهم کنش اتم اکسیژن (به عنوان یک گونه ی محیطی) و اتم مغناطیسی پلاتین با نانو نوار زیگزاگ بیسموت (1×12) بررسی شده است. لازم به یادآوری است که سامانه ی بیسموت در ابعاد متفاوت دارای ویژگی های مختلفی است. به طوری که در سامانه ی شبه فلزی سه بعدی بیسموت با کاهش بعد، گستره ای از ویژگی های نارسانایی تا شبه فلزی در سامانه های متشکل از دولایه های آن دیده می شود. با انتخاب سامانه ای با بزرگ ترین شکاف نواری از میان سامانه های دوبعدی یاد شده و کاهش مجدد بعد آن، ویژگی توپولوژیکی دوبعدی (حالت های لبه و اتصال آن ها از طریق مخروط دیراک) نیز با افزایش اندازه ی نانونوار تا عرض 1×12 مشاهده شده است. ویژگی توپولوژیکی این نانونوار پس از انجام تعدادی بررسی (شامل توزیع چگالی بار نوارهای مرزی و اشباع شدن پیوندهای آزاد در لبه) مورد تایید قرار گرفته است. گزینش اتم اکسیژن و اتم مغناطیسی پلاتین نیز پس از بررسی جذب چندین اتم در سامانه ی دوبعدی بیسموت و ساختار نواری حاصل از آن ها صورت گرفته است. نتیجه ی بررسی ها گزینش موقعیت جانشینی را به وسیله ی اتم پلاتین و موقعیت پل را نیز توسط اتم اکسیژن و در هر دو حالت با جذب شیمیایی نشان می دهد. از سوی دیگر جذب گونه های جاذب پلاتین و اکسیژن در سامانه ی توپولوژیکی مربوطه، به ترتیب با جذب بار نسبت به خود و دفع آن، موجب القای ویژگی فلزی و ابقای ویژگی نارسانایی در توده ی دوبعدی عایق مربوط به نانونوار توپولوژیکی شده است. با ادامه ی بررسی های مربوط به آلاییدن نانونوار یک بعدی نیز ویژگی متفاوتی از سوی هر دو اتم پلاتین و اکسیژن مشاهده شده است.