مطالعه خواص ساختاری و الکترونی خوشه های کوچک cdnten و ten1-zncdn (10-1=n) به روش تابعی چگالی

در این مطالعه، محاسبات بر پایه فرمول بندی تابع چگالی (dft) و به کمک بسته نرم افزاریvasp صورت گرفته است. ساختارهای الکترونی خوشه های cdnten و ten1-zncdn (10-1=n)، با استفاده از روش موج تصویری تقویت شده (paw) و بطور خودسازگار محاسبه شده اند. برای تابعی انرژی تبادلی--همبستگی، exc، تقریب چگالی موضعی (lda) و بر پایه تابعی 91pw به خدمت گرفته شده است. همچنین در این محاسبات، توابع موج برای خوشه های cdte با انرژی قطعev9/167 و برای خوشه های zncdte با انرژی قطع ev5/209 برحسب امواج تخت بسط داده شده اند. در بخش اول تحقیق، شش الکترون از اتم te با آرایش(4p2s) و 12 الکترون اتم cd با آرایش (10d2s) به عنوان الکترون های ظرفیت در محاسبات به کار گرفته شدند. خوشه در مرکز یک ابرسلول مکعبی به طول ضلع a?20 قرار گرفته و محاسبات با دقت ev/atom4-10 برای انرژی کل هر سیستم و ev/a?005/0 برای هر مولفه نیروی وارد بر هر اتم انجام شده است. با افزایش اندازه نانوخوشه، بازه ی وسیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی برای نانوخوشه ها آشکار می-شود. در این حالت، انرژی بستگی یک روند افزایشی را نشان می دهد، و با افزایش عدد همارآیی برای اتم های شرکت کننده در خوشه، طول پیوند با نوسانات شدید همراه است. ترازهای homo و lumo از یکدیگر دورتر می گردند که منجر به کاهش واکنش پذیری آنها می شود. یکی از ویژگی های نانوساختارها، افزایش نسبت سطح به حجم آنها نسبت به حالت توده ای است که در آنها، اتم های بیشتری بر روی سطح قرار دارند. لذا اتم های واقع بر سطح، ناخالصی های سطحی و غیرفعالسازی سطح نقش مهمی در تعیین خواص الکترونی و اپتیکی نانوساختارها ایفا می کنند، به همین دلیل، مطالعه طبیعت مولکول های سطح بسیار حائز اهمیت است. از اینرو، در بخش دوم این تحقیق، اثر جانشینی اتم های zn در ساختارهای حالت پایه cdte برای خوشه های ten1-zncdn (10-1=n) مورد مطالعه قرار گرفته است. جایگزینی اتم zn در هر یک از جایگاه های اتم cd می تواند منجر به بروز تغییراتی در خواص ساختاری و اپتیکی خوشه های cdte گردد. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که آلاییده ی zn موجب تغییرات ساختاری (طول پیوند و زاویه پیوند) بر روی نزدیکترین همسایگان خودش می شود ولی اثرات آن بر روی سایر اتم ها ناچیز است. اتم zn از یک طرف باعث پایداری بیشتر خوشه های te نسبت به اتم های cd و از طرف دیگر سبب فشرده تر شدن خوشه ها در مقایسه با خوشه های cdte می گردد. کلمات کلیدی: واهلش سطوح، اثرات غیرفعالسازی، نورتابی، روش تابعی چگالی، خوشه، ایزومر