مطالعه نظری خواص اپتیکی نانونوارهای دسته صندلی گرافدین به روش محاسبات عددی

مقدمه: گرافدین تک لایه، یک ساختار دو بعدی متشکل از هیبریدهای sp و sp2 اتم کربن است. با برش تک لایه گرافدین در جهت x یا y می توان نانونوارهای گرافدین با پهنای متفاوت را بدست آورد. در این پژوهش، نانونوارهای دسته صندلی گرافدین با لبه پایانی دی استیلنی مورد مطالعه قرار گرفته اند. روش: بررسی ساختار اتمی توسط محاسبات نظریه تابعی چگالی و به کمک کد سایستا انجام شده است. تقسیم بندی منطقه بریلوین به روش مونخورست پک انجام گردیده و تعداد نقاط بهینه k برای نانونوارهای گرافدین 5×1×1 و انرژی قطع بهینه Ry200 در محاسبات بکار رفته است. در این پژوهش پیوندهای آزاد لبه های نانونوارها توسط هیدروژن بسته شده اند. سپس همه این نانوساختارها واهلش یافتند تا وقتی نیروهای اتمی کل کمتر از eV/ Ǻ 0.01 شوند.نتایج و بحث: در این مطالعه نانونوارهای دسته صندلی گرافدین با n=1,2,3 بررسی شده اند. نتایج نشان می دهند که ثابت شبکه a= 9.49Å می باشد و نانونوارهای گرافدین نیمرساناهایی با گاف نواری مستقیم هستند که با افزایش پهنا گاف نواری کاهش می یابد. این نتایج با مطالعات قبلی سازگار است [1-2]. خواص اپتیکی نانونوارهای دسته صندلی گرافدین با پهنای متفاوت محاسبه و بررسی شدند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که با افزایش پهنای نانونوارها اندازه تابع دی الکتریک، ضریب جذب، ضریب بازتاب، رسانش اپتیکی و ضریب شکست افزایش می یابد.

Keywords:

نانونوارهای گرافدین , نظریه تابعی چگالی , خواص اپتیکی