دانلود پایان نامه درباره انعطاف پذیری، دینامیکی

آلومینیم ، فسفر و آلومینیم – فسفر در لایه اول نشان می دهد با توجه به بررسی نتایج مربوط به محاسبات هومو و لومو در جدول (۲-۱۳) ملاحظه می شود که با جایگزینی اتم های فسفر – آلومینیم در مدل چهارم مقادیر پتانسیل یونیزاسیون، الکترون خواهی از سایر مدل ها و همچنین حالت خالص بیشتر است الکترونگاتیویته و پتانسیل شیمیایی اینگونه نیز بیشتر از سایر مدل هاست که این دو پارامتر خود از سویی باعث خود به خودی واکنش، بیشتر شدن فعالیت و واکنش پذیری گونه مورد نظر می شود و از سوی دیگر باعث قوی تر شدن قدرت گونه های جایگزین شده برای جذب الکترون شده است با مشاهده محاسبات در جدول متوجه می شویم که با قرار گرفتن اتم فسفر در سطح نانولوله سختی از مقدار اولیه ۴۹/۱ الکترون ولت به ۲۲/۱ الکترون ولت کاهش داشته است به عبارتی فاصله بین اوربیتال های هومو و لومو در این مدل کاهش یافته است و از آنجائی که سختی عکس نرمی است انتظار می رود که نرمی در این مدل افزایش و گپ انرژی کاهش یافته باشد با نگاهی به جدول ملاحظه می کنیم که این پارامترها با انتظار ما مطابقت داشته و تغییر یافته اند این بدان معناست که هدایت در اینگونه نسبت به گونه های دیگر افزایش پیدا کرده است و بررسی دیاگرام های DOS نیز صحت گفته های بالا را تایید می کند و الکترون ها راحت تر در بین اوربیتال های هومو ولومو جابجا می شوند. ΔN میزان انتقال بار بین نانو لوله و گونه جایگزین شده را نشان می دهد باتوجه به جدول درمی یابیم که انتقال بار در تمامی مدل ها مثبت است با جایگزینی آلومینیم در نانولوله انتقال بار از سایر مدل ها بیشتر شده است این بدان معنا است که بار از گونه جایگزین شده به نانولوله انتقال یافته است اندیس الکترون دوستی با جایگزینی اتم آلومینیم و فسفر بیشتر از سایر مدل هاست که این عمل حاکی از بیشتر بودن فعالیت و الکترون گیرندگی این نانولوله می باشد.
جدول۲-۱۳ توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (۴و۴)آرمچیر نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول

(۴,۴) armChair(Layer1)
ProPerty
Pristine
DoPed-AL
DoPed-P
DoPed AL-P
E( Homo)/ev
-4.89
-4.89
-4.62
-5.08
E (Lumo)/ev
-1.90
-1.90
-2.17
-2.23
I/ev
4.89
4.89
4.62
5.08
A/ev
1.90
1.90
2.17
2.23
μ/ev
-3.39
-3.39
-3.39
-3.65
χ/ev
3.39
3.39
3.39
3.65
η/ev
1.49
1.49
1.22
1.42
S/(ev)-1
0.33
0.33
0.40
0.35
ω/ev
3.84
3.84
4.68
4.69
ΔΕ(gaP)/ev
2.99
2.99
2.45
2.85
ΔN
2.27
2.97
2.77
2.57

(الف) (ب)

(پ) (ت)
شکل ۲-۲۲ گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(۴و۴) سیلیسیم کاربید در لایه اول الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر
۲-۶-۲ بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو – لومو برای لایه سوم
جدول ( ۲-۱۴) توصیف گرهای کوانتومی برای مدل های خالص و جایگزین شده نانولوله سیلیسیم کاربید برای لایه سوم را نشان می دهد.
با بررسی نتایج حاصل از جدول (۲-۱۴) ملاحظه می شود که با جایگزینی همزمان اتم های آلومینیم و فسفر در نانولوله مقادیرI ، χ و μ نسبت به مدل اولیه و دو مدل دیگر افزایش قابل توجهی داشته است. بررسی دیاگرام های DOS نشان می دهد که مقادیرEΔ در جایگزینی با فسفر کوچکتر از حالت های جایگزینی با آلومینیم و آلومینیم – فسفر است این بدان معناست که شکافت انرژی بین اوربیتال های پر شده و اوربیتال های پر نشده در این مدل کمتر از سه مدل دیگر است که به نوبه خود باعث افزایش نرمی و کاهش سختی شده و در نهایت افزایش میزان رسانش نانولوله را در پی داشته است در حقیقت هرچه میزان سختی کمتر شود بدان معنی است که تراکم ابر الکترونی در اطراف هسته کمتر شده و در نتیجه واکنش پذیری افزایش می یابد پس می توان گفت که جایگزینی اتم فسفر در این نانولوله باعث شده است که فعالیت نانولوله افزایش یابد اما نتایج نتایج محاسبات افزایش میزان الکترون خواهی این مدل را نیز نشان می دهد یعنی به عبارتی جایگزینی اتم فسفر باعث شده که تمایل نانولوله به جذب الکترون بیشتر گردد بنابراین نانولوله دارای دانسیته الکترونی بیشتری بوده و برای جذب گونه مثبت مطلوب تر است پارامتر NΔ یا همان پارامتر دانسیته انتقال الکترون در همه مدل ها مثبت است که این مطلب بیانگر انتقال بار از گونه جایگزین شده با نانو لوله می باشد.
جدول۲-۱۴- توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (۴و۴)آرمچیر نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم
(۴,۴) armChair ( Layer3)
ProPerty
Pristine
DoPed-AL
DoPed-P
DoPed AL-P
E( Homo)/ev
-4.89
-4.89
-4.35
-5.06
E (Lumo)/ev
-1.90
-1.90
-2.44
-2.23
I/ev
4.89
4.89
4.35
5.06
A/ev
1.90
1.90
2.44
2.23
μ/ev
-3.39
-3.39
-3.39
-3.64
χ/ev
3.39
3.39
3.39
3.64
η/ev
1.49
1.49
0.95
1.41
S/(ev)-1
0.33
0.33
0.52
0.35
ω/ev
3.84
3.84
6.01
4.68
ΔΕ(gaP)/ev
2.99
2.99
1.91
2.82
ΔN
2.27
2.97
1.10
2.58

(الف) (ب)

(پ) (ت)
شکل۲-۲۳ گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(۴و۴) سیلیسیم کاربید در لایه سوم الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله
جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر
۲-۶-۳ بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو – لومو برای لایه پنجم
توصیف گرهای مولکول کوانتومی نانولوله آرمچیر (۴و۴) سیلیسیم کاربید در حالت های خالص و بهینه شده در لایه پنجم در جدول (۲-۱۵) آورده شده است.
بررسی نتایج جدول نشان می دهد که از یک طرف الکترون خواهی مدل جایگزین شده با آلومینیوم –فسفر نسبت به مقدار اولیه و سایر مدل ها افزایش چشمگیری داشته است و از طرف دیگر پتانسیل شیمیایی این گونه نسبت به سایر مدل ها منفی تر است.این مطلب بیانگر آن است که فعالیت و واکنش پذیری گونه مورد نظر بیشتر است و واکنش این گونه خود به خودی انجام می گیردافزایش مقادیر الکترون خواهی و الکترونگاتیویته نیز تمایل نانولوله به جذب الکترون را در این مدل نشان می دهد پس گونه مورد نظر از نظر ترمودینامیکی پایدارتر شده است.
دیاگرام DOSنشان داده شده است در شکل (۲-۲۴) مقادیر گپ انرژی و فاصله بین

اوربیتال ها هومو-لومو را نشان می دهد همانگونه که ملاحضه می شود با ورود اتم فسفر به نانولوله خالص گپ انرژی از مقدار اولیه ۹۹/۲ به مقدار ۹۱/۱ الکترون ولت در حالت جایگزینی تغییر یافته است این مقادیر به دست آمده بیانگر سهولت انتقال الکترون بین اوربیتال های هومو و لومو است از آنجایی که نرمی میزان انعطاف پذیری یک گونه را نشان می دهد و با توجه به داده های جدول (۲-۱۵) این پارامتر برای نانولوله جایگزین شده با فسفر افزایش یافته است متوجه می شویم که نانولوله نرم تر می باشد وقطبش پذیری آن بیشتر شده پس این موضوع به نوبه خود باعث کاهش سختی و در نهایت پخش شدن دانسیته ابرالکترونی در نانولوله می شود می توان این نتیجه را گرفت که در نانولوله جایگزین شده با فسفر شکاف انرزی بین اوربیتال ها هومو ولومو کاهش یافته پس خاصیت رسانش بیشتری نسبت به مدل اولیه و حالت های جایگزین شده دارد.
افزایش ω و ΔN نیز در مدل جایگزینی با اتم فسفر نیز بیانگر انتقال بار از گونه جایگزین شده به نانولوله وسهولت جابهجایی الکترون بین اوربیتال ها رانشان می دهد.
جدول۲-۱۵- توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (۴و۴)آرمچیر نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه پنجم
(۴,۴) armChair ( Layer5)
ProPerty
Pristine
DoPed-AL
DoPed-P
DoPed AL-P
E( Homo)/ev
-4.89
-4.89
-4.08
-5.11
E (Lumo)/ev
-1.90
-1.90
-2.17
-2.14
I/ev
4.89
4.89
4.08
5.11
A/ev
1.90
1.90
2.17
2.14
μ/ev
-3.39
-3.39
-3.12
-3.62
χ/ev
3.39
3.39
3.12
3.62
η/ev
1.49
1.49
0.95
1.48
S/(ev)-1
0.33
0.33
0.52
0.33
ω/ev
3.84
3.84
5.09
4.41
ΔΕ(gaP)/ev
2.99
2.99
1.91
2.97
ΔN
2.27
2.27
3.28
2.44

(الف) (ب)

(پ) (ت)
شکل۲-۲۴ گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(۴و۴) سیلیسیم کاربید در لایه پنجم الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر
۲-۶-۴ بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو – لومو برای لایه هفتم
محاسبات پارامترهای مولکولی کوانتومی نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه هفتم در جدول (۲-۱۶) جمع آوری شده است از بررسی داده های جدول درمی یابیم که در لایه هفتم نیز همچون سه لایه دیگر مقادیر A، I، μ وx با جایگزینی همزمان اتم آلومینیوم و فسفر افزایش قابل توجهی پیدا کرده است این تغییرات بدان معنی است که وارد کردن آلومینیوم و فسفر در حلقه نانولوله باعث مساعدتر شدن واکنش از نظر ترمودینامیک شده است و این فرایند می تواند به صورت خودبخودی پیش رود پس فعالیت و واکنش پذیری گونه مورد نظر بیشتر است داده های جدول افزایش الکتروفیلی در این گونه را نشان می دهد در واقع هر چه الکتروفیلی نانولوله بیشتر شود تمایل گونه برای جذب الکترون بیشتر می شود.
دیاگرام DOSنانولوله سیلیسیم کاربید در حالت های خالص و بهینه شده در شکل (۲-۲۵) آمده است همانطور که دیاگرام DOS نشان می دهد با جایگزینی اتم فسفر میزان گپ انرژی کاهش شایان ذکری پیدا کرده است و از مقدار اولیه ۹۹/۲ الکترون ولت به مقدار ۱۸/۲ الکترون ولت در حالت جایگزین شده رسیده است. این مطلب حاکی از آن است که ترازهای اوربیتال های هومو و لومو نسبت به حالت اولیه و حالت های بهینه شده دیگر کمتر شده پس انتظار می رود که نرمی بیشتر شود و از آنجایی که نرمی عکس سختی است پس باید سختی کمتر شود. نگاهی به جدول (۲-۱۶) صحت این انتظارات را تایید می کند و همان طور که مشاهده می شود نرمی بیشتر و سختی کمتر شده است پس الکترون راحت تر در بین اوربیتال های هومو و لومو جابه جا می شود و هدایت الکتریکی را بیشتر کرده است بررسی نشان می دهد که مولکول های سخت دارای Eg بزرگ و مولکول های نرم دارای Eg کوچک هستند.
جدول۲-۱۶ توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (۴و۴)آرمچیر نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه پنجم
(۴,۴) armChair ( Layer7)
ProPerty
Pristine
DoPed-AL
DoPed-P
DoPed AL-P
E( Homo)/ev
-4.89
-4.89
-4.35
-5.08
E (Lumo)/ev
-1.90
-1.90
-2.17
-2.36
I/ev
4.89
4.89
4.35
5.08
A/ev
1.90
1.90
2.17
2.36
μ/ev
-3.39
-3.39
-3.26
-3.72
χ/ev
3.39
3.39
3.26
3.72
η/ev
1.49
1.49
1.09
1.36
S/(ev)-1
0.33
0.33
0.91
0.36
ω/ev
3.84
3.84
4.87
5.08
ΔΕ(gaP)/ev
2.99
2.99
2.18
2.72
ΔN
2.27
2.27
2.99
2.73

(الف) (ب)

(پ) (ت)
شکل۲-۲۵ گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(۴و۴) سیلیسیم کاربید در لایه هفتم الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر
نتیجه

Author: mitra6--javid

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *