بررسی خواص اپتیکی بلور uptge

امروزه نظریه تابعی چگالی و دسته معادلات تک ذره کان-شم که برپایه این نظریه استوار شده اند، به عنوان یک روش دقیق برای محاسبات ساختار الکترونی جامدات به حساب می آیند. انرژی تبادلی موجود در دسته معادلات کان-شم از جمله انرژی تبادلی همبستگی را می توان با استفاده از تقریب هایی چون تقریب چگالی موضعی (lda) و تقریب شیب تعمیم یافته (gga) محاسبه کرد. بلور uptge در بین سری ترکیبات(t= pt, ni, pd) utge تنها بلوری است که ساختار مغناطیسی پیچشی یا سیکلوییدی دارد. این بلور در دمای k50 پادفرومغناطیس می شود. البته برای این دما مقادیر دیگری مثل k51 و k52 نیز ذکر شده است. برای این بلور ساختارهای مختلفی مثل tinisi و 2cecu نیز پیشنهاد شده است، اما طبق گزارشات بعدی ساختار پایدار این بلور ساختار euauge می باشد. در سلول واحد این بلور دو اتم اورانیوم وجود دارد. معلوم شده است که این دو اتم اورانیوم گشتاورهای مغناطیسی مختلفی را از خود نشان می دهند، زیرا این دو اتم دارای دو گروه نقطه ای متفاوت می باشند. اتم های 1u و2u به ترتیب دارای همسایگان نزدیک ge و pt می باشند. خواص اپتیکی این بلور نظیر ثابت دی الکتریک، ضریب انعکاس، ضریب جذب و... با استفاده از روش های تجربی نظیر اشعه x و پراش نوترونی بررسی شده اند. این نتایج نشان می دهند که نمودارهای بخش های حقیقی و موهومی ثابت دی الکتریک، توابع پهنی برحسب انرژی می-باشند. همچنین برای تمام خواص اپتیکی ناهمسانگردی در بین راستاهای مختلف دیده می شود. نتیجه مربوط به ضریب انعکاس نشان می دهد که این بلور دارای خاصیت فلزی می باشد و این ویژگی در راستای b نمود بیشتری پیدا می کند. در این پایان نامه محاسبات خود را با استفاده از کد محاسباتی wien2k انجام داده ایم. پارامترهای شبکه این بلور را با استفاده از تقریب pbe-gga به دست آورده ایم که در توافق خوبی با مقادیر تجربی آن می باشند. خواص مغناطیسی این بلور با استفاده از تقریب بالا مورد بررسی قرار گرفت اما همان طور که انتظار می رفت نتایج آن با تجربه هماهنگ نبود. برای رفع این نقیصه از تقریب lda+u+so استفاده شد، که نتایج آن در تناظر خوبی با یافته های تجربی است. بررسی ساختار الکترونی این بلور نشان می دهد که نمودار چگالی حالت های اوربیتال های f5 دو اتم اورانیوم در سطح فرمی هیبریدشدگی قوی باهم ندارند. در نهایت ویژگی های اپتیکی این بلور را محاسبه کرده ایم که نمودارهای این ویژگی ها نشان دهنده تناظر خوب بین تجربه و محاسبه است. نمودارهای پهنی برای بخش های حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک برحسب انرژی به دست آمده است که در آنها ناهمساگردی اپتیکی برای هر سه راستا دیده می شود.