اثرناخالصی روی حالتهای الکترونی نانوتیوبهای کربنی تک دیواره

دراین تحقیق بر برخی از جنبه های عمومی نانوتکنولوژی از قبیل منبع پیدایش و رویکرد نانو تکنولوژی ، نانو مواد و نیز برخی کاربردهای نانومواد که با سرعت بسیار زیادی در حال گسترش و افزایش است پرداخته شده است. پس از آن به بررسی دقیق نانوتیوبهای کربنی که بیشتر مورد توجه دنیای فیزیک است پرداخته ایم که از بررسی زنجیره های کربنی که در واقع ساختار یک بعدی دارند شروع کرده ایم و پس از آن به بررسی جزیی تر گرافیت که ساختار دوبعدی دارند رسیده ایم و در این بررسی ها از روش t.b استفاده کرده ایم. بررسی گرافیت از آن رو دارای اهمیت است که با پیچاندن یک صفحه گرافیت نانو تیوب کربن تولید می شود. که با صرفه نظر کردن از آثار انحنا با تقریب خوبی خواص آن را نشان می دهد. با معرفی نانوتیوب کربنی با توجه به اینکه انواع مختلف آن براساس شکل چیدمان اتمهای کربن روی سطح مقطع آن دارای خواص متفاوتی هستند.به دسته بندی آنها و بررسی ویژگیهایشان پرداخته ایم. اما آنچه که از اهمیت خاصی برخوردار است و هدف اصلی تحقیق می باشد بررسی خواص الکترونیکی نانو تیوبهای کربنی است که با استفاده از رابطه پراکندگی انرژی که برای هرکدام از انواع نانو تیوب های کربنی به دست آوردیم و نیز چگالی حالتهای الکترونی برحسب انرژی و اندازه گیری گاف انرژی در نمودار چگالی حالتها به رفتار الکترونی نانو تیوبهای کربنی مانند رسانش و نیمه رسانش پی بردیم و در واقع معلوم شد حدود نانو تیوبها که همان نانو تیوبهای آرمچیر هستند رسانا و دیگر از جمله نانو تیوبهای زیگزاگ نیمه رسانا هستند. برای بررسی تغییر رفتار الکترونی نانو تیوبها نانو تیوبهای زیگزاگ وآرمچیررا که رفتار نیمه رسانش و رسانش دارند را مورد توجه قرار دادیم وبه بررسی رفتار الکترونی آنها در اثر تزریق ناخالصیهای غیر مغناطیسی پرداختیم که چون محاسبات آن به روش مستقیم امکان پذیر نیست از روش تقریب پتانسیل همدوس cpa استفاده کردیم در این روش برپایه t.b و استفاده از تابع گرین در فرم کوانتش دوم تابع گرین محیط واقعی که دارای یک سری مراکز پراکندگی در اثر وجود ناخالصی است را به دست می آوریم سپس محیط واقعی را با یک محیط مجازی که در آن فقط یک اتم ناخالصی وجود دارد و سایر سایتها دارای یک سلف انرژی یکسانی هستند جایگزین می کنیم. این شرایط مجازی با تقریب خوبی متناسب با محیط واقعی قبلی است و کمک می کند که محاسبات با استفاده از یک روش خود سازگار با دشواری بسیار کمتری و با دقت قابل قبولی انجام شوند. بااعمال این روش روی نانو تیوبهای زیگزاگ مختلف که در آنها ناخالصیهایی نظیر نیتروژن تزریق شده است به این نتیجه رسیدیم که در اثر اعمال چنین ناخالصیهایی خواص الکترونی آنها از فاز نیمه رسانش به فاز رسانش تغییر می یابد و با بدست آوردن منحنی چگالی حالتها که از روش cpa بدست می آید قابل مشاهده است که کاهش گاف انرژی نشان دهنده این تغییر رفتار است.