مطالعه تئوری 1- آدامانتان ناخالص شده با سدیم در فاز جامد، 2- نانولوله های تک دیواره ناخالص شده با آلومینیوم و نیتروژن به عنوان حس گر گاز کربن مونوکسید

در بخش اول این تحقیق خواص ساختاری و الکترونی آدامانتان در فاز گاز و همچنین در فاز جامد با روش تابعیت چگالی مورد بررسی قرار گرفت و با یکدیگر مقایسه گردید. سپس یک تا چهار اتم هیدروژن موجود در یک مولکول آدامانتان با سدیم جانشین شد و خواص ساختاری و الکترونی آن ها بررسی گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که جانشینی هیدروژن با سدیم باعث کاهش گاف نواری در این ترکیب می گردد. مقایسه نتایج فاز جامد و فاز گاز نشان می دهد که محاسبات مولکولی فقط می توانند به طور کیفی روند کاهش یا افزایش خواص الکترونی این مولکول ها را توصیف کند، اما قادر به توصیف کمی خواص الکترونی این ترکیبات در فاز واقعی آن ها یعنی فاز جامد نیست. در بخش دوم از تحقیق، ما خواص ساختاری و الکترونی مانند ساختار نواری و چگالی حالت های نانولوله(0‚10) خالص و ناخالص شده با غلظت های مختلف اتم های آلومینیوم و نیتروژن را با کمک نرم افزار quantum espresso با روش dft و تقریب lda مورد بررسی قرار دادیم و سپس آن ها را به عنوان حس گر گاز co ارزیابی کردیم. نتایج به دست آمده تغییر چندانی را در ساختار نواری و چگالی حالت ها بعد از جذب co به قسمت های مختلف نانولوله (0‚10) خالص نشان نداد. بنابراین، نمی توان از آن به عنوان حس گرخوبی برای گاز کربن مونوکسید استفاده نمود. جذب co به نانولوله ناخالص شده با al یا n به طور کلی باعث کاهش چگالی حالت ها در سطح فرمی وکاهش هدایت الکتریکی می شود. اما هنگام جذب co به نانولوله ناخالص شده با هر دو عنصر al و n، گاف نواری کاهش یافته و هدایت الکتریکی بیشتر شده است. در بخش آخر، نانولوله آلومینیوم نیترید مورد بررسی قرار گرفت. این نانولوله دارای گاف نواری وسیعی است. جذب co به قسمت های مختلف این نانولوله تغییر چندانی در ساختار الکترونی و چگالی حالت ها به وجود نمی آورد.