8121

8121

بررسي خواص مغناطيسي فلزات واسط3dجذب شده روي گرافن به كمك نظريهي تابعي چگالي

كارشناسي ارشد

فيزيك

1389

1389

دكتر مهدي سرگلزايي

چكيده تيتانيوم ،(Sc) 3 (اسكاندينيوم d 1(TM) در اين پاياننامه خواص مغناطيسي اتمهاي فلز واسط جذبشده ((Ni) و نيكل ،(Co) كبالت ،(Fe) آهن ،(Mn) منگنز ،(Cr) كروم ،(V) واناديوم ،(Ti) روي سطح گرافن و بنزن، به كمك نظريهي تابعي چگالي بررسي شده است. محل جذب، انرژي TM و زيرلايهي گرافن و بنزن، ممنتوم اسپيني و مداري تكاتمهاي TM جذب، انتقال بار بين اتم 2، دماي بلوكهشدن (MAE) جذبشده، محاسبات نظريهي گروه، انرژي ناهمسانگردي مغناطيسي بنزن، و برهمكنش تبادلي همسايگيهاي نزديك اول و دوم اتم- -TM گرافن و -TM ساختارهاي جذب شده روي سطح گرافن و زنجيرهي بنزني محاسبه شده است. به كمك محاسبات Co هاي در گرافن و بنزن، محل بهينه براي جذب تكاتمهاي (C) مركز ششضلعي كربني relaxation كاهش و سپس از Mn تا Sc از سطح گرافن و بنزن از TM مشخص شد و فاصلهي اتمهاي TM به جز اتم- ) TM افزايش يافت. محاسبات انرژي جذب نشان دادند كه بيشتر اتمهاي Ni تا Mn قوياً به سطح گرافن و بنزن پيوند ميخورند. همچنين ديده ميشود انتقال بار (Cr و Mn هاي جذبشده به گرافن و بنزن اتفاق ميافتد و انتقال بار به گرافن و بنزن از TM الكتريكي از اتمهاي كاهش مييابد. محاسبات مغناطيسي نشان دادند كه ممنتوم اسپيني تك- Mn به استثناء Ni تا Sc جذبشده روي گرافن و بنزن نسبت به اتم آزاد كاهش مييابد و در مورد اتمهاي TM اتمهاي جذبشده روي بنزن ممنتوم اسپيني به صفر كاهش Ni جذبشده روي گرافن و اتم Ni و Sc روي گرافن به ترتيب بيشترين Co روي بنزن و اتم Cr و Co مييابد. از طرف ديگر اتمهاي جذبشده TM مقادير ممنتوم مداري را نشان دادند و گشتاور مغناطيسي مداري ديگر تكاتمهاي روي گرافن و بنزن نزديك به صفر بود. محاسبات نظريهي گروه ممنتوم اسپيني و مداري به به ترتيب براي MAE را توجيه كردند. بيشترين مقادير DFT دستآمده از محاسباتTM گرافن با جهتگيري عمودي ممنتوم اسپيني اتم -Co بنزن، و -Cr ، بنزن -Co ساختارهاي نسبت به صفحهي گرافن (بنزن) به دست آمد. به همين ترتيب بيشترين مقادير دماي بلوكهشدن به گرافن به دست آمدند و فقط دماي بلوكه - -Co بنزن و -Cr ، بنزن -Co ترتيب براي به ساختارهاي بنزن بالاتر از دماي اتاق بود. محاسبات برهمكنش تبادلي نشان دادند كه اتم - -Co شدن مولكول جذبشده روي زنجيرهي بنزني در همسايگيهاي نزديك اول و دوم نظم Co هاي در همسايگي Co گرافن اتمهاي -Co پادفرومغناطيس نشان ميدهند. اما در مورد ساختار نزديك اول نظم پادفرومغناطيس و در همسايگي نزديك دوم نظم فرومغناطيس دارند. واژه هاي كليدي: گرافن، انرژي ناهمسانگردي مغناطيسي، ذخيرهي اطلاعات مغناطيسي در مقياس نانو، نظريهي تابعي چگالي.