مهندسی گاف انرژی نانوسیم کربنی اشباع شده و مطالعه تاثیرات آلائیدگی با مولکول آمونیاک به کمک محاسبات آغازین (Ab initio)

در این مقاله تاثیرات اندازه و جهت گیری رشد و همچنین تاثیر آلائیدگی با مولکول آمونیاک (NH3) ، بر خواص الکترونی نانوسیم کربنی با ساختار الماسی اشباع شده با هیدروژن (DNw: H) بررسی شده است. این بررسی به روش نظریه تابعی چگالی (DFT) و حل معادله کوهن- شم با رهیافت میدان خودسازگار (SCF) و با در نظر گرفتن تقریب چگالی موضعی (LDA) انجام گرفت. مورفولوژی نانوسیم ها از نوع استوانه ای با جهت گیری رشد (111) و سطح جانبی آنها توسط اتم های هیدروژن، اشباع شده است. نتایج محاسبات نشان می دهد گاف نواری این نانوسیم ها به علت بالا بودن نسبت سطح به حجم و به وجود آمدن تراز های سطحی، از گاف الماس انبوهه، کوچک تر است. نتایج محاسبات ناشی از آلائیدگی مولکول آمونیاک با یکی از اتم های کربن سطح جانبی نانوسیم الماس اشباع شده با هیدروژن در جهت (100) ، منجر به کاهش گاف نواری شد؛ به گونه ای که نانوسیم به یک نیمه رسانای نوع n تبدیل شد