بررسي خواص ناخالصي نيتروژن (N3) در الماس به كمك مدل هابارد

كارشناسي ارشد

امروزه دانشمندان علاقه بسيار زيادي به مطالعه ي خواص و ناخالصي هاي الماس دارند. يكي از مهم ترين ناخالصي هاي الماس تركيب تهي جا و نيتروژن مي باشد. از انواع مختلف اين نوع ناخالصي مي توان به تركيبات تهي جا - نيتروژن، تهي جا- دو نيتروژن و تهي جا - سه نيتروژن اشاره كرد. ناخالصي هاي ذكر شده را مي توان در آزمايشگاه با قرار دادن الماس تحت تابش ذرات پر انرژي و به دنبال آن انجام يك عمليات حرارتي ايجاد كرد. هر كدام از ناخالصي هاي شبكه اي در الماس منجر به پديده هاي مختلف فيزيكي مي شوند. مثلا يكي از كابردهاي مهم تهي جا - سه نيتروژن بررسي مراكز رنگ آن مي باشد. همچنين اخيرا ناخالصي تهي جا - نيتروژن كانديداي مهم براي ساخت يك بيت كوانتومي و منبع گسيل تك فوتوني به ترتيب در رهيافت حالت جامد بر نظريه ي اطلاعات كوانتومي و همچنين رمزنگاري كوانتومي مطرح شده است. در اين پروژه براي شبيه سازي تركيب تهي جا و سه نيتروژن در الماس از خوشه هاي الماس گونه با ابعاد نانومتري كه به انتهاي آن هيدروژن متصل شده است، استفاده مي كنيم. به اين صورت كه ابتدا با استفاده از نرم افزار گوسين و همچنين نظريه تابعي چگالي (DFT) خوشه ي مورد نظر را واهلش مي دهيم. سپس با استفاده از نرم افزار متلب تابع موج را حول تهي جاي شبكه در الماس تعريف كرده و انتگرال هاي هاميلتوني هابارد تعميم يافته را به منظور بررسي خواص بس الكتروني محاسبه مي كنيم. اين خواص شامل تقارن هاي فضايي، اسپين حالت هاي پايه و برانگيخته و انرژي گذارهاي مجاز اپتيكي مي باشد. علاوه بر اين توزيع بار الكتروني اطراف تهي جاي شبكه در الماس را محاسبه كرده در مورد پديده هاي فيزيكي مربوطه بحث مي كنيم. واژه هاي كليدي: نظريه تابعي چگالي، خوشه الماس گونه، خواص بس الكتروني، هاميلتوني هابارد تعميم يافته.

190159

دانشگاه علم و صنعت ايران

حالت جامد

دكتر محسن بابامرادي