منصة الرسائل والاطاريح: تاثير الضغط والحرارة في بعض خواص بلورة الماس باستعمال طريقة هارتري - فوك

الخلاصة

تم خلال هذا البحث تطبيق ميكانيك الكم واستعمال تقريب خلية الوحدة الكبيرة(LUC) لطريقة الإهمال المتوسط للتداخل التفاضلي (INDO), وبالاعتماد على المجال المتوافق ذاتياً لهارتري- فوك, لدراسة بعض خواص بلورة الماس. وكانت وحدة الخلية الكبيرة تحتوي على ثمان ذرات, تم حساب كل من الطاقة الكلية وطاقة الترابط وعرض حزمة التكافؤ وعرض حزمة التوصيل وفجوة الطاقة المباشرة والمدارات المهجنة للبلورة وتوزيع كثافة شحنة التكافؤ في بعدين (لمستوي) وعامل تشكيل الأشعة السينية وعلاقة الإجهاد بالمطاوعة ومعامل المرونة الحجمي والقيم الذاتية لنقاط التناظر. كما تضمن البحث دراسة تاثير أجهاد (الكبس والسحب) ولمدى (0-50GPa) وكذلك تاثير درجة الحرارة ولمدى0-1000K)) كل على انفراد في بعض تلك الخواص. كما تضمن البحث إضافة تصحيحات الترابط للخواص المحسوبة وكذلك إضافة تاثير طاقة نقطة الصفر في طاقة الترابط, مع أجراء مقارنة بين النتائج التي تم الحصول عليها مع بعض القيم العملية المتوفرة. ولقد أظهرت الدراسة الحالية بان نتائج طريقة ( (LUC-INDOتتفق بشكل جيد مع النتائج العملية فيما يخص طاقة الترابط وعرض حزمة التكافؤ وثابت االشبيكة وعامل تشكيل الأشعة السينية ومعامل المرونة الحجمي, وتتفق بشكل مقبول بالنسبة لمستويات الطاقة وفجوة الطاقة، أما بالنسبة لعرض حزمة التوصيل فقد كان الاتفاق ضعيفاً مع القيم العملية, وهو ما يتفق مع الدراسات السابقة باستعمال هذه الطريقة. وفيما يخص تأثير الإجهاد في خواص بلورة الماس, فقد وجد أن زيادة إجهاد الكبس تسبب زيادة في عرض حزمة التكافؤ والتوصيل مع نقصان فجوة الطاقة المحظورة, زيادة في احتمالية الأشغال الالكتروني للمستوي ( p ) مع نقصان تلك الأحتمالية لمستوي (s), ونقصان في عامل تشكيل الأشعة السينية. وقد وجد أن تأثير إجهاد السحب معاكس لتأثير إجهاد الكبس في الخواص المذكورة ماعدا فجوة الطاقة المحظورة. وقد لوحظ ان العلاقة بين الإجهاد و المطاوعة هي خطية ضمن مدى الإجهادات المدروسة. أما فيما يتعلق بتأثير درجة الحرارة في خواص بلورة الماس, فقد وجد ان زيادة درجة الحرارة تسبب زيادة الطاقة الكلية ونقصان عرض الحزم و فجوة الطاقة المحظورة وزيادة احتمالية الأشغال الالكتروني للمدار (s ) مع نقصان تلك الاحتمالية للمدارات (p ). كما لوحظ تزايد عامل تشكيل الأشعة السينية بزيادة درجة الحرارة.