بررسی خواص ساختاری، الکترونی، اپتیکی و مغناطیسی پروسکایت mn-basno3

در این پایان نامه برای بررسی خواص ساختاری، الکترونی، اپتیکی و مغناطیسی پروسکایت باریم استانات(basno3) هم در شکل خالص و هم آلایش داده شده با اتم mn، محاسبات اصول اولیه بر اساس نظریه ی تابعی چگالی با دو تقریب gga و mbj روی پتانسیل تبادلی-همبستگی انجام شده است. برای انجام محاسبات از کد محاسباتی wien2k استفاده شده است. آنالیز ساختار نواری و چگالی حالت های کل و جزئی برای باریم استانات نشان می دهد که این ترکیب یک نیمرسانا با گاف نواری غیر مستقیم در راستای تقارنی است. گاف انرژی برای آن در تقریب gga، ev98/0 و در تقریب mbj، ev65/2 محاسبه شد. در حالی که مقدار گاف تجربی ev1/3 و ev4/3 گزارش شده است. ثابت های اپتیکی شامل تابع دی الکتریک، بازتابندگی اپتیکی، ضریب شکست و تابع اتلاف انرژی الکترون برای تابش های تا ev35 در دو تقریب gga و mbj محاسبه شده است. پیک های موجود در قسمت موهومی تابع دی الکتریک در انرژهای پایین به جذب فوتون توسط الکترون و گذار از اوربیتال p2 o در بالای نوار ظرفیت به اوربیتال s5 sn در پایین نوار رسانش و پیک های با انرژی بالاتر به گذار الکترون از اوربیتال p5 sn به ترازهای خالی بالای نوار رسانش مربوط می شوند. اثر افزودن اتم mn در مکان های اتم sn در باریم استانات روی خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی basn1-xmnxo3 به ازای بررسی شد. محاسبات نشان می دهد که با افزایش ناخالصی mn، پارامتر شبکه کاهش یافته و بلور سخت تر می شود. آنالیز ساختار نواری و چگالی حالت های کل نشان می دهد که این سیستم به ازای 5/0 مانند یک نیم فلز رفتار می کند و گشتاور مغناطیسی کل محاسبه شده برای آن برابر مقدار صحیح 3 به ازای واحد اتم ناخالصی mn است.