محاسبه ی چگالی حالات الکترونی نانولوله های کربنی با هندسه متفاوت نوک با استفاده از رهیافت تابع گرین

چگونگی توزیع و جایگزیدگی حالت های گسیلی در نوک نانولوله های کربنی تاثیر بسزایی در الگو و جریان گسیل میدانی آنها دارد. نتایج آزمایشات میکروسکوپ تونل زنی پویشی و میکروسکوپ تونل زنی طیف بینی نانولوله های کربنی نشان داده است که شبکه ی پیوندی کربن در نوک نانولوله و به ویژه جایگاه نسبی پنج ضلعی ها در ناحیه ی خمیده ی نوک پاسخگوی خواص الکترونیکی آنها است. معمولا در تئوری، خواص الکترونیکی مواد از تحلیل چگالی حالت های الکترونی حاصل می شود. به همین دلیل، در این پایان نامه به چگونگی محاسبه چگالی حالت های الکترونی موضعی نوک نانولوله های کربنی سر باز و سر بسته آرمچیر و زیگزاگ با ساختارهای متفاوت در رهیافت بستگی قوی به کمک ابزار تابع گرین پرداختیم. روشی که در این پایان نامه ارائه داده ایم ، متفاوت از تحقیقات پیشین است. ما توابع گرین مورد نیاز برای محاسبه چگالی حالت ها را از تکنیک لوپز بدست می آوریم. از اینرو کدی بر پایه ی این شیوه ی محاسباتی به زبان برنامه نویسی فرترن 90 نوشتیم. توافق کامل نتایج حاصل از بکارگیری این کد بر انواع مدل های نانولوله ی کربنی زیگزاگ و آرمچیر; با/بدون نوک دارای یک انتهای بی نهایت; دارای دو انتهای بی نهایت ، زنجیره ی یک بعدی بی نهایت کربن و محاسبه ی رسانش در نانولوله ی کربنی آرمچیر و زیگزاگ کامل، قویا بر درستی کد نوشته شده، تاکید دارد. بنابراین به بررسی اثر توزیع متفاوت پنج ضلعی ها در نوک نانولوله های کربنی بر چگالی حالات الکترونی پرداختیم. نتایج محاسبات ما نشان می دهد که هر چه تعداد پیوندهایی که مستقیما پنج ضلعی ها را به یکدیگر مرتبط می سازد بیشتر باشد، پیک های تیزی در فاصله ی نزدیکتری به سطح فرمی در نمودار چگالی حالات الکترونی تشکیل می شود و پنج ضلعی هایی که دارای تعداد بیشتری پیوند مستقیم نسبت به سایرین می باشند، بیشترین سهم را در شدت پیک نزدیک به انرژی فرمی به خود اختصاص می دهند. زمانی که پنج ضلعی ها در فاصله ی نزدیکی نسبت به یکدیگر قرار می گیرند، پیک های نزدیک به انرژی فرمی به بالای سطح فرمی منتقل می شوند و هر چه از درجه ی نزدیکی و تقارن موجود در آرایش پنج ضلعی ها کاسته شود، پیک های چگالی حالات الکترونی در فاصله ی دورتری از انرژی فرمی تشکیل می شوند.