مطالعه تئوری خواص مغناطیسی ترکیب نیمرسانای znse آلاییده با فلزات واسطه

در این پایان نامه، خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی سلنیدروی خالص و آلایش یافته با عناصر مغناطیسی بررسی شده است. محاسبات با روش امواج تخت تقویت شده خطی با پتانسیل کامل در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با استفاده از بسته محاسباتی wien2kانجام شده است. ابتدا خواص ساختاری و الکترونی سلنیدروی خالص با استفاده از دو تقریب pbesol-ggaو ldaمطالعه شد و همچنین تغییر فاز ساختاری سلنیدروی از زینک بلند به راک سالت تحت فشار بررسی شده است. سپس به بررسی خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی سلنیدروی آلایش شده با عناصر مغناطیسی پرداخته ایم و اثر آلایش اتم های واسطه در ساختار نواری و چگالی حالت ها بررسی شده است. با انجام محاسبات مشخص شد که با افزایش فشار ساختار سلنیدروی از فاز زینک ‏بلند به راک‏سالت منتقل می‎شود. مقایسه انرژی های حالت پایه سیسم در فازهای مختلف مغناطیسی نشان داد که فاز پایدار مغناطیسی،در آلایشfe وniفرومغناطیس است و برای آلایش کبالت نظم مغناطیسی حالت پایه آنتی‏ فرومغناطیس است. با بررسی ساختار نواری مشخص شد که در فاز فرومغناطیس گاف نواری هر سه ترکیب مستقیم است و به دلیل همپوشانی اربیتال‏های pاتم seو اربیتال‏های dاتم‏های ناخالصی گاف نواری نسبت به حالت خالص کاهش پیدا می‏کند. در فاز فرومغناطیس، آلایش feو niبا درصد ناخالصی 25/6، 5/12 و 25 و آلایش coبا درصد ناخالصی 25/6 دارای خاصیت نیمه فلزی هستند اما در آلایش کبالت با درصد ناخالصی 5/12 و 25 خاصیت نیمرسانایی دیده می‏شود.