منصة الرسائل والاطاريح: حسابات المجال المتوافق ذاتيا لتاثير الضغط ودرجة الحرارة في بعض خواص بلورة القصدير الرمادي

الخلاصة

استعملت طريقة خلية الوحدة الكبيرة (LUC) بثماني ذرات مع تقريب الإهمال المتوسط للتداخل التفاضلي (INDO) لدراسة بعض خواص بلورة القصدير الرمادي، ولدراسة تأثير الضغط ودرجة الحرارة في هذه الخواص. تمت إضافة تصحيحات الترابط مع الأخذ بالحسبان الانشطار البرمي المداري. تم الحصول على كل من طاقة الترابط وفجوة الطاقة المباشرة وعرض حزمة التكافؤ وعرض حزمة التوصيل والمدارات المهجنة للبلورة من خلال حسابات التركيب الحزمي. وكذلك تم حساب معامل المرونة الحجمي، توزيع شحنة التكافؤ وعامل تشكيل الأشعة السينية. تم الحصول على الخواص المذكورة باختيار مجموعة معلمات شبه تجريبية لنموذج (LUC-INDO). وقد وجد أن ثابت الشبيكة عن نقطة التوازن وطاقة الترابط وعامل تشكيل الأشعة السينية في توافق جيد مع القيم العملية بينما كانت قيمة فجوة الطاقة ومعامل المرونة الحجمي اكبر من القيم العملية. وقد درس تأثير اجهاد كبس في الخواص المذكورة سابقاً ووجد أن فجوة الطاقة وعرض حزمة التكافؤ واشغال الحالة p تزداد مع زيادة اجهاد كبس، بينما يحصل نقصان في عرض حزمة التوصيل وعامل تشكيل الأشعة السينية. وقد وجد أن تصرف هذه الخواص معاكس لتصرفها مع اجهاد سحب. اعتمدت أعلى قيمة للإجهاد لتكون (1 GPa) لأن القصدير يتحول من طور إلى طور عند هذه القيمة من الاجهاد تقريباً. تمت دراسة تأثير الحرارة في الخواص المذكورة سابقاً. إن تأثير الحرارة في هذا العمل يمثل التغير في الخواص الناتج من تغير ثابت الشبيكة للبلورة مع تغير درجة الحرارة. وقد وجد أن عرض حزمة التوصيل واشغال الحالة s وعامل تشكيل الأشعة السينية تزداد مع زيادة درجة الحرارة، في حين يحصل نقصان في فجوة الطاقة وعرض حزمة التكافؤ. وقد درس تأثير درجة الحرارة بمدى لا يتجاوز 13.2oC بسبب انتقال القصدير من الطور إلى الطور عند هذه الدرجة. استنتج من هذا العمل إن أنموذج LUC-INDO يعطي نتائج جيدة فيما إذا تم اختيار قيم مثلى للعوامل شبه التجريبية، ويمكن أن يعطي توقعاً جيداً لتأثير الضغط. ولدراسة تأثير الحرارة بشكل كامل، فإن إضافة الإسهام الاهتزازي للطاقة يعد ضرورياً.