بررسی خواص الکترونی و ساختار نوارهای انرژی اکسید ایتریم (y2o3) با استفاده از مفاهیم اولیه

در این پایان نامه، خصوصیات ساختاری و الکترونی ترکیب y2o3 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 با نرم افزار wien2k مورد مطالعه قرار گرفته است. ثابت شبکه که در محاسبات به کار رفته برابر با 10/604a می باشد. در این پایان نامه خصوصیات ساختاری ترکیب y2o3 از جمله ثابت های شبکه، مدول حجمی، تراکم پذیری و مشتق تراکم پذیری نسبت به فشار در سه تقریب gga96، gga91 و lda، بدون در نظر گرفتن برهم کنش های اسپینی و با در نظر گرفتن برهم کنش های اسپینی محاسبه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که وارد کردن اسپین تاثیر چندانی در نتایج ندارد و محاسبات با استفاده از تقریب gga96 نسبت به سایر تقریب ها سازگاری بیشتری با نتایج تجربی دارد. همان طور که گفته شد خصوصیات الکترونی ترکیب y2o3 از جمله ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ها، چگالی ابر الکترونی و خواص اپتیکی نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی این خصوصیات بیانگر این مطلب هستند که ترکیب y2o3 یک عایق با گاف انرژی پهن می باشد و بین اتم های تشکیل دهنده این ترکیب پیوند کووالانسی وجود دارد. علاوه بر این محاسبات چگالی حالت ها نشان دهنده ی هیبریداسیون بین اربیتال های d5 اتم ایتریم با p2 اتم اکسیژن است. با دقت در چگالی ابر الکترونی این ترکیب در صفحه ی (110) و (100) در می یابیم که در اطراف اتم های اکسیژن تراکم چگالی الکترونی بیشتر است و این امر به دلیل الکترون دوستی اتم های اکسیژن نسبت به ایتریم است. تراکم ابر الکترونی بین اتم اکسیژن و ایتریم دلالت بر پیوند کووالانسی بین آن دو دارد.