حلقة نقاشية في كلية التربية للعلوم الصرفة بعنوان دراسة نظرية للخصائص الإلكترونية والمغناطيسية لمركب الملح الصخري(RS)

نظم قسم الفيزياء في كلية التربية للعلوم الصرفة حلقة نقاشية للطالب احمد حمد عاتي

حول ( دراسة نظرية للخصائص الإلكترونية والمغناطيسية لمركب الملح الصخري(RS) النصف معدني CsTe عند الحجم (bulk) وعند السطوح ((111 و(110) و (001) باستخدام حسابات المبادئ الأولية.)
-الهدف من الدراسة: هو الحصول على مادة نصف معدنية من خلال دراسة خصائصها الإلكترونية والمغناطيسية لما لهذه المواد من أهمية كبيرة في تطبيقات أجهزة الكترونيات البرم .
- قمنا بدراسة تركيب الملح الصخري (RS) لمركب CsTe عند ثابت الاتزان (7.7Å) بأستخدام طريقة المبادئ الأولية التي تعتمد على نظرية الكثافة الوظيفية (DFT),حيث أن مركب (RS) هو الأكثر استقراريه من بقية المركبات الثنائية (ZB)و(WZ). حيث نلاحظ عند(bulk) حافظت هذه المادة على سلوكها النصف معدني فكان ناتج حالة البرم للأعلى شبه موصل وبفجوة طاقة تساوي ( (3.32eVأما ناتج حالة البرم للأسفل فكان صفة المعدن وبهذا يكون استقطاب البرم عند مستوى فيرمي يساوي (100%)كذلك تم حساب طاقة التماسك والتي تساوي (4.856 eV)وطاقة التشكيل وتساوي (-0.214 eV) كلا الطاقتين مهمتين لكي يكون المركب مستقر حراريا. أما بالنسبة للعزم المغناطيسي لم نخضع لقاعدة سليتر-بولنك الخاصة بالمركبات الثنائية,حيث تم اشتقاق العلاقة بالاعتماد على حالة الترابط (Bonding) بين العنصرين Cs و Te فكان العزم عددا صحيحا يساوي(1μ_B).أما بالنسبة للسطح (001),(110),(111)اخترنا (13)طبقة وقمنا ببناء لوح (Slab)في دراستنا هذه اخترنا طبقات عند قمة اللوح(Slab) (4) وكانت كافية لدراسة الخصائص الإلكترونية والمغناطيسية, وبعد ذلك عملنا استرخاء(Relaxation) للوح حتى يصبح المركب في حالة مستقرة ,حيث لاحظنا بعدما تم حساب كثافة الحالات(DOS) وتركيب الحزمة أن هذا المركب لازال يحافظ على الصفة النصف معدنية عند كل السطوح (001),(110),(111)وبنفس السلوك أي معدن بحالة البرم للأسفل وشبه موصل بحالة البرم للأسفل ,التغير الذي حصل هو تغير قيم العزم المغناطيسي للسطوح عن قيمته ب(bulk) وكذلك تغير في فجوة الطاقة ايضا عند كل السطوح.
في دراستنا هذه لم نستخدم أي تأثير للمجال المغناطيسي, كون هذا المركب اصبح فيرو مغناطيسيا. أن الاختلاف في خصائص السطح عن الحجم(bulk) ناتجا عن عوامل عدة أهمها أن .إمكانية عالية على التفاعل مع المواد التي حولها بسبب الأواصر المكسورة عند نهاية السطح, وذرات السطح بعد الاسترخاء نتيجة لتغير طول الأصرة (bond length) ربما يقل ويزداد تبعا لحركة الذرات باتجاه الفراغvacuum ) ) أو باتجاه مركز اللوح (center of the slab), وكذلك تأثير جهد السطح .