بررسی ویژگی های ساختاری و الکترونی نانولوله ی نیترید آلومینیوم (alnnt) آلاییده با y، nb و ru

نانولوله‏ ها با ویژگی های منحصر به فرد مکانیکی، الکتریکی و اپتیکی جایگزین مناسبی برای بیشتر مواد به کار رفته در صنعت می‏باشند. تاکنون نانولوله ‏هایی از جنس‏ های مختلف از جمله کربن، نیترید گالیوم ، کاربید سیلیکن ، اکسید روی ، نیترید آلومینیوم و نیترید بور ساخته شده اند که امروزه از میان آن ها نیم رساناهای نیتروژن‎ دار به دلیل ویژگی های منحصر به فرد، بیش تر توجه محققین را به خود جلب کرده است و از آن جا که افزودن ناخالصی به نانولوله‎ ها، ویژگی های ساختاری و الکترونی آن ها را تغییر می دهد و می تواند باعث ایجاد قطبش اسپینی شود هر روزه پژوهش ها و نتایج جدیدی در این زمینه ارائه می شود. تاکنون در این زمینه آلیاژ نانولوله ی نیترید آلومینیوم با عناصر واسطه 3d گزارش شده است. در این پژوهش نانولوله ی نیترید آلومینیوم (5,5) پیش و پس از افزودن ناخالصی هایی از خانواده عناصر واسطه 4d از جمله ایتریم، نیوبیم و روتنیم مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از برنامه pwscf از بسته نرم افزاری کوانتوم اسپرسو انجام شده است. این برنامه بر اساس نظریه ی تابعی چگالی و با در نظر گرفتن امواج تخت به عنوان توابع موج پایه در بسط توابع موج الکترونی و استفاده از شبه پتانسیل بنا شده است. نتایج نیم رسانایی نانولوله ی نیترید آلومینیوم خالص را با گاف غیرمستقیم 3/142 الکترون ولت تأیید می کند و نشان می دهد که نانولوله های نیترید آلومینیوم آلاییده با ایتریم و نیوبیم حالت نیم رسانایی خود را حفظ می کنند و فقط گاف آن ها تغییر می کند اما افزودن روتنیم، باعث فلز شدن آن می شود. هم چنین محاسبات نشان می دهند نانولوله ی آلومینییوم نیترید خالص پایدارتر از نانولوله آلاییده با هر سه ناخالصی می باشند