بررسي خواص ساختاري و الكتروني نانولوله‌‌‌‌‌‌‌ي گاليوم نيتريد (GaNNT) آلاييده با Nb , Zr , Y

نانولوله‏ها با خواص منحصر به فرد مكانيكي، الكتريكي و اپتيكي جايگزين مناسبي براي بيشتر مواد به كار رفته در صنعت مي‏باشند. تاكنون نانولوله‏هايي از جنس‏هاي مختلف از جمله كربن، گاليوم نيتريد، سيليكن كاربيد، روي اكسيد، آلومينيوم نيتريد و بور نيتريد ساخته شده‌اند كه امروزه از ميان آن‌ها نيم‌رساناهاي نيتروژن‎‌دار به دليل ويژگي‌هاي منحصر به فرد، بيش‌تر توجه محققين را به خود جلب كرده است و از آن جا كه افزودن ناخالصي به نانولوله‎‌ها، خواص ساختاري و الكتروني آن‌ها را تغيير مي‌دهد و مي‌تواند باعث ايجاد قطبش اسپيني شود هر روزه تحقيقات و نتايج جديدي در اين زمينه ارائه مي‌شود. تاكنون در اين زمينه آلياژ نانولوله‌ي گاليوم نيتريد با بعضي از عناصر واسطه 3d و 5d گزارش شده است. در اين پژوهش نانولوله‌ي گاليوم نيتريد (5,5) قبل و بعد از افزودن ناخالصي‌هايي از خانواده عناصر واسطه 4d از جمله ايتريم، زيركونيم و نيوبيم مورد بررسي قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از برنامه PWscf از بسته نرم‌افزاري كوانتوم اسپرسو انجام شده است. اين برنامه بر اساس نظريه‌ي تابعي چگالي و با در نظر گرفتن امواج تخت به عنوان توابع موج پايه در بسط توابع موج الكتروني و استفاده از شبه‌پتانسيل بنا شده است. نتايج نيم‌رسانايي نانولوله‌ي گاليوم نيتريد خالص را با گاف غيرمستقيم 80/1 تأييد مي‌كند و نشان مي‌دهد كه نانولوله‌هاي گاليوم نيتريد آلاييده با ايتريم و نيوبيم حالت نيم‌رسانايي خود را حفظ مي‌كنند و فقط گاف آن‌ها تغيير مي‌كند اما افزودن زيركونيم، باعث فلز شدن آن مي‌شود. هم‌چنين محاسبات نشان مي‌دهند نانولوله‌ي گاليوم نيتريد آلاييده با هر سه ناخالصي، پايدارتر از حالت خالص مي‌باشند كه نانولوله‌ي آلاييده با زيركونيم از همه پايدارتر و نانولوله آلاييده با نيوبيم پايداري كم‌تري نسبت به بقيه دارد.

47829

دانشگاه وليعصر رفسنجان

حميده كهنوجي

فيزيك.گرايش اتمي و مولكولي

سيدمهدي بيضايي