چكيده
چكيده
در سال¬هاي اخير مطالعه ويژگي¬هاي نيمرسانايي و مغناطيسي ساختارهاي مولكول فتالوسيانين به عنوان يك نيمرساناهاي آلي به خاطر كاربردهاي فراواني كه در زمينه ساخت ديودهاي آلي نور گسيل، رسانش اسپيني، ترانزيستورهاي آلي و ... دارند افزايش چشمگيري داشته است. همچنين استفاده از گرافن به عنوان جاذب آلاينده¬هاي گازي كاربردهاي عملي فراواني براي كاهش آلودگي هوا داشته است.
در اين تحقيق جذب اتم¬هاي فلزات واسط يعني Ni,Co,Fe,Mn,Cr,V,Ti,Sc روي دو ساختار فتالوسيانين خالص و مس¬دار مورد بررسي قرار گرفته است. محاسبات انجام گرفته براساس نظريه تابعي چگالي (DFT) است كه از تقريب گراديان تعميم يافته (GGA) استفاده شده است. ابتدا با انجام محاسبات relaxation پايدارترين ساختارهاي مولكول فتالوسيانين عامل¬دار شده توسط اتم¬هاي فلزات واسط در دو حالت خالص و مس¬دار از نظر طول پيوندها و موقعيت اتم¬ها مورد بررسي قرار گرفت. با محاسبه انرژي تشكيل اين ساختارها همگي حالت¬هاي پايداري تشكيل دادند كه در مورد ساختارهاي مولكول فتالوسيانين خالص به علاوه اتم¬هاي 3d به دليل بزرگتر بودن انرژي تشكيل، پايداري بيشتري از خود نشان دادند. با انجام محاسبات مغناطيسي، گشتاور مغناطيسي اسپيني اين ساختارها مورد محاسبه قرار گرفت و نتايج به دست آمده به اين شكل شد كه به غير از ساختارهاي فتالوسيانين خالص با نيكل، فتالوسيانين مس¬دار با اسكانديوم و كبالت كه گشتاور مغناطيسي¬شان صفر به دست آمد بقيه ساختارها داراي خاصيت مغناطيسي شدند و بيشترين مقدار گشتاور مغناطيسي مربوط به ساختار فتالوسيانين خالص به علاوه كروم بود. همچنين نمودار چگالي حالت (DOS) و گاف انرژي HOMO-LUMO مورد اندازه¬گيري قرار گرفت كه در همه حالت¬ها اندازه گاف انرژي نسبت به مولكول فتالوسيانين خالص و مس¬دار كاهش پيدا كرد كه اين عامل سبب افزايش رسانايي الكتريكي اين ساختارها است. همچنين در مورد گرافن با انجام محاسبات relaxation جذب فيزيكي مولكول¬هاي آلاينده گازي و روي سطح گرافن با ابعاد 6 در6 در حالت مولكولي كه اتم¬هاي كربن اطراف آن با اتم¬هاي هيدروژن پيوند داده شده بودند مورد بررسي قرار گرفت كه با محاسبه انرژي تشكيل، مشخص شد كه اين مولكول¬ها روي سطح گرافن جذب مي¬شوند.
واژه‌هاي كليدي: فتالوسيانين، نيمرساناهاي آلي ، گرافن، آلاينده¬هاي گازي، نظريه تابعي چگالي
