بررسی تشکیل فاز عایق توپولوژیک در نانو ساختارهای آلیاژهای cuxau1-xinte2(x=0,0.25,0.5,0.75,1)

در این پایان نامه، ویژگی های ساختاری و الکترونی انبوهه cuinte_2 و auinte_2، که از خانواده ی کالکوپیریت ها هستند، مورد بررسی قرار گرفته است. این دسته از مواد در ساخت سلول های خورشیدی و لایه نازک پرکاربرد هستند. همچنین ویژگی ها ی الکترونی آلیاژ cuxau1-xinte2 به ازای x=0,0.25,0.5,0.75,1 و نانو لایه ها ی cuinte_2 و auinte_2 در راستای (001) نیز مطالعه شده است. در بخش دیگری از پایان نامه، وجود فاز عایق توپولوژیک در آلیاژ های cuxau1-xinte2 به ازای x=0,0.25,0.5,0.75,1 و نانو لایه ها ی cuinte_2 و auinte_2 بررسی شده است. محاسبات بر مبنای نظریه تابعی چگالی با استفاده از روش امواج تخت بهبود یافته خطی به علاوه اوربیتال ها ی موضعی (apw+lo) با کد محاسباتی وین انجام شده است. ویژگی های ساختاری انبوهه cuinte_2 و auinte_2 (ثابت ها ی شبکه محاسباتی، مدول حجمی و مشتق آن ها) در توافق خوبی با مقادیر تجربی به خصوص با رهیافت pbesol-gga+so می باشند. همچنین چگالی حالت ها ی الکترونی و ساختار نواری آلیاژ به ازای ، با استفاده از رهیافت mbj (modified becke-jonson)محاسبه شده اند. نتایج نشان می دهد که این آلیاژها نیمه رسانا و غیر مغناطیسی هستند. محاسبات چگالی حالت های الکترونی نشان می دهد که الکترون های اوربیتال های d مس و طلا با الکترون های اوربیتال ها یp تریلیوم هیبرید می شوند. علاوه بر این با مطالعه ساختار نواری نانولایه ها ی cuinte_2 و auinte_2 در راستای (001) به این نتیجه رسیدیم که نانولایه ی cuinte_2 فلز و دارای خواص مغناطیسی است در حالی که نانولایه ی auinte_2 نیمه رسانا و غیر مغناطیسی است. در فصل چهارم و پنجم این پژوهش به بررسی فاز عایق توپولوژیک در آلیاژهای cuxau1-xinte2 و نانولایه ها ی cuinte_2 و auinte_2 پرداختیم. ساختار نواری عایق های توپولوژیک، وارونی نوار را در نقطه ?? نشان می دهد. از نقطه نظر ساختار نواری توپولوژیک، cuinte_2دارای نظم نواری طبیعی است در حالی که auinte_2ساختار نواری وارونه ای دارد و عایق توپولوژیک به حساب می آید. به ازای x=0.25 تغییر فاز از عایق توپولوژیک به عایق معمولی رخ می دهد. فاز عایق توپولوژیک در نانولایه ها-ی cuinte_2 و auinte_2 نیز مورد بررسی قرار داده شد. نتایج نشان می دهد که auinte_2 در حالت نانولایه نیز در فاز عایق توپولوژیک است، در حالی که cuinte_2 در حالت نانو لایه هم این خاصیت را از خود بروز نمی دهد.