به کارگیری مدل بستگی قوی برای محاسبه پاشندگی نوار انرژی گرافن

یکی از مواد دوبعدی،که موجب تحول بزرگی در علم و فناوری شده است،گرافن می¬باشد. گرافن، شکل دوبعدی کربن است. خصوصیات عجیب و منحصربه فرد گرافن، آن را به یک ابرماده پرکاربرد در تمامی زمینه های فناوری تبدیل ساخته است. روش بستگی قوی، روشی بسیار پرکاربرد با فرمول های ساده برای به دست آوردن ساختار نواری می باشد. در این روش، از ترکیب خطی اوربیتال های اتمی استفاده می¬شود. هدف از این پایان نامه، به دست آوردن پاشندگی نوار انرژی گرافن (تک لایه) با به کارگیری روش بستگی قوی می باشد. در این پایان نامه چهار بخش اصلی دنبال شده است. در بخش اول، ضمن معرفی گرافن و ویژگی ها وکاربردها و روش¬های ساخت آن، به معرفی فرمیون¬های دیراک و روش بستگی قوی و قضیه بلوخ وکوانتش دوم پرداخته می شود. در بخش دوم، معادله پاشندگی انرژی گرافن و شکل ساختار نواری آن، با استفاده ازروش بستگی قوی (و باصرف نظر از همپوشانی ها) ، یک بار با در نظرگرفتن اولین همسایه ها وبار دیگر با درنظرگرفتن اولین و دومین همسایه ها محاسبه و بررسی می شود.در بخش سوم،معادله پاشندگی انرژی گرافن تا سومین همسایه های نزدیک ولی با درنظرگرفتن همپوشانی ها به دست آورده می شود. در بخش چهارم، روش های تجربی محاسبه ساختار نواری گرافن (مثل arpes) بررسی می شوند.نتایج تئوری وتجربی هر دو نشان دهنده این موضوع هستند که پاشندگی انرژی در گرافن تک لایه به صورت خطی است.