اثر آلاینده آلومینیوم بر روی خواص ساختاری والکترونی خوشه های روی اکسید،]10-1zno)x:al , x=)[

در این مطالعه، ساختارهای الکترونی خوشه های znnon و on1-alznn (10-1=n)، با استفاده از روش موج تصویری تقویت شده (paw) و به طور خودسازگار محاسبه شده اند. محاسبات بر پایه فرمول بندی تابع چگالی (dft) و به کمک بسته نرم-افزاریvasp صورت گرفته است. برای تابع انرژی تبادلی- همبستگی، exc، روش تابعی چگالی (dft) و بر پایه تابعی pbe به خدمت گرفتهشده است. همچنین در این محاسبات، توابع موج برای خوشه های zno با انرژی قطع400ev برحسب امواج تخت بسط داده شده اند. ساختارهای اولیه خوشه‏های znnon بر اساس خواص تقارنی و شمیایی اتم هایzn و o حدس زده شده اند. خوشه در مرکز یک ابر سلول مکعبی با حجم a^0 8000 محاسبه شده اند و ساختارها با دقتev/a^0 0/005 برای هر مولفه‏ی نیرو، و محاسبات انرژی با معیار 10-4ev انجام می شودو آرایش‏های الکترونیp2d10،s2p4برای الکترون‏های ظرفیت اتم های zn و o در محاسبات به کار رفته است. برای7n?بیش تر ساختارهای پایدار به شکل حلقه های مسطح و برای8،9،10n=عمدتا به شکل ساختارهای قفسه ای سه بعدی هستند. با افزایش اندازه نانوخوشه، بازه ی وسیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی برای نانوخوشه ها آشکار می شود. در این حالت، انرژی بستگی در بازه ی n=1تا n=4دارای تغییرات زیادی بوده و برای سایر خوشه ها تغییرات آرام می باشد که دلیل آن افزایش عدد همارایی اتم های zn ، از جمله پیوند zn-zn است و با افزایش عدداتم های شرکت کننده در خوشه، طول پیوند با تغییرات کمیهمراه است.با افزایش اندازه ی خوشه، برای 5?n?2 ،گاف homo-lumoافزایش یافته و برایn>5، این گاف روند کاهشی به خود می گیرد.معمولا آلاییدگیتغییراتی رادرمورفولوژیسطحنانوساختارهاایجادکرده،و باعث بهبود خواص نوری و ساختاری می شوددر قسمت آخر این تحقیق، اثر آلاییدگیاتم های al در ساختارهای حالت پایه zno برای خوشه های on1-alznn (10-1=n) مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که آلاییده ی al موجب تغییرات ساختاری (طول پیوند و زاویه پیوند) خوشه های znoمی گردد.