بررسی خواص الکترونی و ساختار نوارهای انرژی سلنید منیزیم (mgse)با استفاده از نظریه ی تابعی چگالی (dft)

در این پایان نامه، خصوصیات ساختاری، الکترونی و اپتیکی نیمرسانای mgseدر سه فاز نمک طعام، بلندروی و ورتسایت مورد بررسی و محاسبه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شده ی خطی با پتانسیل کامل(fp-lapw)، در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی، با تقریب های مختلف و نرم افزار wien2k انجام شده است. ثابت های شبکه به کار رفته در محاسبات برای ساختار نمک طعام برابر با a° 5/46- a، برای ساختار بلند روی a° 5/91-aو برای ساختار ورتسایت 4/145-b- aو a°6/723-c می باشند. در این تحقیق خواص ساختاری ،از جمله ثابت شبکه، مدول حجمی، تراکم پذیری و مشتق مدول حجمی نسبت به فشار در تقریب های مختلف محاسبه شده است. هم چنین خواص الکترونی ازقبیل ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ها و چگالی ابر الکترونی محاسبه و نمودارهای آن رسم شده است و خواص اپتیکی از قبیل ثابت دی الکتریک و ضریب شکست محاسبه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که محاسبات با استفاده از تقریب gga96 نسبت به سایر تقریب ها سازگاری بیشتری با نتایج تجربی دارد. و هم چنین محاسبات با در نظر گرفتن قطبش اسپینی نیز انجام شد که تفاوتی با حالت بدون قطبش اسپینی نداشت . نتایج به دست آمده نشان می دهد که تراکم پذیری فاز بلند روی بیشتر از فاز ورتسایت و آن هم بیشتر از فاز نمک طعام است. هم چنین ساختار نوارهای انرژی نشان می دهد که این بلور یک نیمرسانا با گاف نواری پهن است و چگالی حالت های انرژی نیز تاییدی بر این مورد است. با استفاده از محاسبات چگالی ابر الکترونی در سه و دو بعد به این نتیجه رسیدیم که ترکیب دارای یک پیوند یونی است که خاصیت یونی در فاز نمک طعام از دیگر فازها بیشتر می باشد. نتایج به دست آمده سازگاری خوبی با نتایج به دست آمده توسط دیگران دارد.