مهندسی گاف انرژی نانوسیم کربنی اشباع شده و مطالعه تاثیرات آلاییدگی با مولکول آمونیاک به کمک محاسبات آغازین

در این مقاله تاثیرات اندازه و جهت گیری رشد و همچنین تاثیر آلاییدگی با مولکول آمونیاک (NH3)، بر خواص الکترونی نانوسیم کربنی با ساختار الماسی اشباع شده با هیدروژن (DNw:H) بررسی شده است. این بررسی به روش نظریه تابعی چگالی (DFT) و حل معادله کوهن- شم با رهیافت میدان خودسازگار (SCF ) و با در نظر گرفتن تقریب چگالی موضعی (LDA) انجام گرفت. مورفولوژی نانوسیمها از نوع استوانهای با جهت گیری رشد (111) و سطح جانبی آنها توسط اتمهای هیدروژن، اشباع شده است. نتایج محاسبات نشان میدهد گاف نواری این نانوسیمها به علت بالا بودن نسبت سطح به حجم و به وجود آمدن ترازهای سطحی، از گاف الماس انبوه ه، کوچکتر است. نتایج محاسبات ناشی از آلاییدگی مولکول آمونیاک با یکی از اتمهای کربن سطح جانبی نانوسیم الماس اشباع شده با هیدروژن در جهت (100)، منجر به کاهش گاف نواری شد؛ به گونهای که نانوسیم به یک نیمه رسانای نوع n تبدیل شد.

Keywords:

آلاییدگی , آمونیاک , الماس , انرژی قطع , جهت گیری رشد , چرخه خودسازگار , چگالی حالتهای الکترونی , حصر کوانتومی , گاف نواری , نانوسیم , نظریه تابعی چگالی