25226

بررسي ساختار الكترونيكي لايه هاي گرافن با جانشيني اتم هاي خارجي به كمك نظريه هاي تابعي چگالي

كارشناسي ارشد

فيزيك

91-92

92/11/18

دكتر كردبچه

دكتر افشار

فيزيك

در سالهاي اخير مطالعه بر روي آلوتروپهاي كربن از جمله گرافين بسيار مورد توجه قرار گرفته است و يكي از كارهاي انجام شده در اين زمينه هيدروژندار كردن گرافين و بررسيي خواص مختلف آن است كه به آن گرافن گفته ميشود. هدف از اين پايان نامه،بررسي خواص الكتروني،چگالي حالتها و گشتاور مغناطيسي گرافن با جانشين كردن اتمهاي Al,B,N,P به جاي يكي از اتمهاي كربن ميباشد. در اين پروسه،محاسبات براساس نظريه تابعي چگالي (DFT)و با استفاده از تقريب شيب تعميم يافته (GGA) انجام شده است در ابتدا با استفاده از محاسبات relaxation ساختارهاي پايدار بدست آمده،سپس با انجام محاسبات آماده سازي سيستم، ساختار بايد براي هر يك از اتمهاي جانشين شده در گرافن بدست آمده است بعد از آن با انجام محاسبات قطبش اسپيني ساختار باند را رسيم كرده ايم.بعيد از آن چگالي حالتها بدست آمده و بعد گشتاور مغناطيسي را براي سوپرسلهاي مختلف بدست آورده ايم.نتايج نشان ميدهد ساختار گرافن بعيد از جانشييني حالت فلزي پيدا كرده است از طرفي در يافتيم كه اتمهاي B,Al خاصيت مغناطيسي ايجاد ميكنند .

1400/06/20

Electronic structures of graphane sheets with foreign atom substitutions

1/1/1900 12:00:00 AM

Using first-principles calculations, we investigate the electronic structures of the recently synthesized hydrogenated graphene, called graphane, with substitutional B, N, P, and Al atoms. We find that both the n-type and p-type substitutions can cause the semiconductor-to-metal transitions in graphane sheets. The substitutional B and Al atoms induce magnetic moments of nearby carbon atoms. Moreover, the B-substituted graphane sheets have the concentration-dependent magnetic properties, while the Al-substituted ones exhibit robust half-metallic behaviors. Our studies demonstrate that the substituted graphane sheets have potential applications in nanoelectronics and spintronics. © 2011 American Institute of Physics.

نظريه ي تابعي چگالي،چگالي حالتها،گشتاور مغناطيسي

Density functional Theory- , Density of States-Magnetic-Moment