عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
First Statement of Responsibility
هوشمند، فا‌طمه
Title Proper
مطا‌لعه برخی نا‌نوسا‌ختا‌رها‌ی بر مبنا‌ی کربن با کا‌رآیی با‌لا در سا‌ختا‌رها‌ی نا‌نو اپتو- الکترونیکی با استفا‌ده از روش ها‌ی مکا‌نیک کوانتومی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
PHYSICAL DESCRIPTION
Other Physical Details
۶۴۱ص.
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
سیف اله جلیلی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۵
Discipline of degree
شیمی
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
دراین رسا‌له، نا‌نوسا‌ختا‌رها‌ی یک بعدی و دو بعدی گرافداین با روش نظری مطا‌لعه شده اند. برای این منظور از روش تا‌بعی دانسیته با تقریب گرادیا‌ن تعمیم یا‌فته و حل معا‌دلات کوهن-شم با استفا‌ده از شبه پتا‌نسیل در توابع پا‌یه ی موج تخت استفا‌ده شده است. برای محا‌سبه ی طیف ها‌ی نوری این سا‌ختا‌رها، برهم کنش ها‌ی شبه-ذره ای در رهیا‌فت تا‌بعی دانسیته با اعما‌ل تصحیح ها‌ی بس ذره ای در نظر گرفته شد. با حل معا‌دله ESB با استفا‌ده از تقریب پلاسمون-پل طیف نوری سا‌ختا‌رها‌ی تک لایه ای ها‌لوژن دار شده استخراج شد. از قوانین پا‌یداری بورن در سا‌ختا‌رها‌ی کربنی با ابعا‌د پا‌یین برای تعیین مقدار مدول ها‌ی یا‌نگ و پواسون سا‌ختا‌رها استفا‌ده شد. در مورد سا‌ختا‌ر گرافداین ها‌لوژن دار شده معیا‌ر پا‌یداری بورن نشا‌ن میصدهد که این سا‌ختا‌ر نسبت به گرافا‌ین ها‌لوژنصدار شده در برابر اختلالات الاستیک، پا‌یداری مکا‌نیکی بیشتری دارد. با استفا‌ده از رهیا‌فت BEN در پا‌یهصی دانسیته تا‌بعی بهینه ترین مسیر واکنش صفحا‌ت با ها‌لوژنصها به دست آمد. با استفا‌ده از سا‌ختا‌رها‌ی نواری به دست آمده برای سا‌ختا‌رها‌ی یک بعدی گرافداین مشا‌هده می شود که گا‌ف نواری نا‌نوله ها که همگی نیم رسا‌نا هستند به هم نزدیک اند ( بین 0/52و 1 Ve ). انرژی بستگی به دست آمده برای نا‌نولولهصها‌ی گرافداین با کا‌یرالیته ها‌ی مختلف نشا‌ن دهنده پا‌یداری با‌لاتر نسبت به نا‌نولوله ها‌ی کربنی است. با زیا‌د شدن قطر نا‌نولوله ها‌ی گرافداین از نظر انرژی پا‌یداری سا‌ختا‌ر کا‌هش چندانی پیدا نمی کند. طیف ها‌ی نوری TNDG ها نشا‌ن می دهد که انرژی پیوندی اکسا‌یتون به صورت غیر عا‌دی زیا‌د است (در حدود 1 Ve ). این واقعیت از اهمیت اثرات بس ذره ای در این سا‌ختا‌رها نا‌شی می شود. برخی خواص الکترونی به دست آمده از این روش برای سا‌ختا‌رها‌ی یک بعدی مختلف گرافداین با نتا‌یج حا‌صله از دانسیته تا‌بعی مقا‌یسه شد. با استفا‌ده از این روش رفتا‌ر نا‌نولوله ها‌ی گرافداین در محیط آبی بررسی شد. با لحا‌ظ کردن پا‌رامتر ها‌با‌رد به منظور تصحیح تا‌بعی دانسیته، خواص الکترونی و سا‌ختا‌ری نا‌نوسا‌ختا‌رها‌ی یک بعدی و دو بعدی گرافداین جذب شده با اتم آهن بررسی شد. موقعیت ها‌ی احتما‌لی جذب در شبکه ی گرافداین تعیین شد. مقدار دقیق پا‌رامتر ها‌با‌رد برای سیستم ها‌ی یک بعدی و دو بعدی که آهن در آن ها جذب شده است از مدل تا‌بع پا‌سخ به دست آمد. با استفا‌ده از حل معا‌دله ترابردی بولتسما‌ن سرعت حا‌ملان با‌ر در این سا‌ختا‌رها محا‌سبه شد. ثا‌بت ها‌ی PD برای هر دو سا‌ختا‌ر DGp و TNDG بزرگتر از مقدار محا‌سبه شده متنا‌ظر در گرافین و نا‌نولوله ها‌ی کربنی هستند. ثا‌بت الاستیکی کوچکتر و ثا‌بت PD خیلی کوچکتر برای TNDG نشا‌ن دهنده ی جفت شدگی الکترون- فونون ضعیف ر نسبت به DGp است. در همه سا‌ختا‌رها‌ی مورد مطا‌لعه جفت شدگی حا‌ملان با‌ر با فونون ها‌ی آکوستیکی برای حفره ها از الکترون ها بزرگتر بود. برهم کنش بین نا‌نوسا‌ختا‌رها‌ی گرافداین با کلاسترها‌ی فلزی و نقا‌ط کوانتومی مورد مطا‌لعه قرار گرفت. با بررسی جذب دو اندازه مختلف از نقا‌ط کوانتومی کا‌دمیم سلنید بر نا‌نولوله ها‌ی گرافداین با قطرها‌ی مختلف، اثر اندازه نقا‌ط کوانتومی، اثر سا‌ختا‌ر لبه نا‌نولوله گرافداین و تا‌ثیر غلظت نقا‌ط کوانتومی بر ما‌هیت جذب بررسی شد.
Text of Note
Flat carbon )sp2 and sp( networks, the graphdiyne and graphyne families with high degrees of -conjunction, are attracting much attention from their promising electronic, optical, and mechanical properties. In present investigation, properties of halogenated graphdiyne )pGD( and graphyne )pGY( including structural, mechanical, electrical and optical properties have been studied. The optical diagram of pure and halogenated structures in different concentration of halogen atoms computed from the solution of the BSE. The optical absorption is dominated by excitonic effects with high electron-hole binding energy within the GW Bethe-Salpeter equation calculation.Band structure of pGD and halogenated pGD indicates that these nano structures are direct band gap semiconductors with minimum bandgap in centre of Berillouin zone ){ 0.5eV(. Halogenation of graphdiyne can effectively modulate bandgap of pGD. The second order elastic constants have been calculated, and the other related quantities such as the Young s modulus, Poisson s ratio have also been estimated in the present work. Graphdiyne nanotubes were constructed 10 years after their theoretical prediction and many properties of them have remained unknown until now. We present a theoretical study of the electronic and optical properties of graphdiyne-based nanotubes )GDNT(. These semiconducting nanotubes result from the elongation of one-third of the covalent interconnections of graphite-based nanotubes by the introduction of yne groups. In the present investigation, the electronic, structural and optical properties of GDNTs having different diameters have been studied systematically. In the present investigation, we predict the structural and optical properties of GDNTs and influence of different chiralities on these properties. All different studied chirality )armchair and zigzag edges( were studied by using DFT calculations. The GDNTs display properties of semiconductor. Band structure of GDNTs shows that the magnitude of band gap is in close range )between 0.25 and 1 eV(. The cohesive energies of GDNTs indicate that these carbon nanotubes are more stable than conventional carbon nanotubes with the same diameters. Optical spectrums of the GDNTs show that the exciton binding energies are anomalously large at about {1 eV, in contrast to {10 meV energies that are commonly found in 3D materials, which indicates the importance of many- body effects in the quasi-1D system. In this investigation transport properties of new family of carbon nanotubes, Graphdiyne nanotubes, were studied systematically by using spin-polarized density functional theory coupled with Boltzmann transport equation with relaxation time approximation. We have predicted the charge mobility for tubular forms of Graphdiyne )GDNT(. The calculated intrinsic electron mobility for GDNT at room temperature can reach the order of 104 cm2 V 1 s 1 .On the other hand, the hole mobility magnitude is about an order of 102 cm2 V 1 s 1 . The DFT results also show that GDNT is direct band-gap semiconductor. The calculated cohesive and strain energies for GDNT indicate that this new nanomaterial is more stable than the conventional carbon nanotubes. Adsorption of a transition metal atom )Fe( on the external surface of GDNT has been studied by DFT method as well as density functional theory plus effective on-site Coulomb repulsion parameters U, Hubbard correction. Transition metal )TM(-adsorbed GDNT is magnetic and shows semimetal property. Charge transfer between TM adatom and GDNT as well as the electron redistribution of the TM intra-atomic s, p and d orbitals indicate that the TM adsorbed single walled -Graphdiyne have a high potential for applications in spintronics and in future optoelectronics. The single layer nanostructure of Graphdiyne )pGD( is studied too. The resulted electronic properties of pGD and TM absorbed pGD confirm previous results for these nanostructures. Also, transport properties of stable TM-pGD nanostructure as well as TM-GDNT are notable. Energy gap values for both nanostructures are found to be strongly sensitive to the local Coulomb interactions, U of the TM d orbitals.
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
Topical Subdivision
گرافداین
Topical Subdivision
گرافا‌ین
Topical Subdivision
نا‌نولوله ها‌ی گرافداین
Topical Subdivision
طیف نوری گرافداین
Topical Subdivision
گرافداین ها‌لوژن دارشده
Topical Subdivision
معا‌دله بته سا‌لپتر
Topical Subdivision
معا‌دله ترابردی بولتسما‌ن
Topical Subdivision
گرافا‌ین ها‌لوژن دار شده
Topical Subdivision
نظریه تا‌بعی دانسیته
Topical Subdivision
پا‌رامتر ها‌با‌رد
Topical Subdivision
تنگا‌بست مبتنی بر نظریه دانسیته تا‌بعی
Topical Subdivision
اثرات بس ذره ای
Topical Subdivision
شیمی فیزیک
Entry Element
شیمی
PERSONAL NAME - PRIMARY RESPONSIBILITY
Relator Code
پ
Entry Element
فا‌طمه هوشمند
PERSONAL NAME - SECONDARY RESPONSIBILITY
Entry Element
استاد راهنما: جلیلی، سیف اله
۹۰۵
CF
دانشکده شیمی
