پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > فيزیک و مهندسی هسته ای > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1395
پدیدآورندگان:
اکرم ملک [پدیدآور اصلی]، طیبه مولاروی[استاد راهنما]، سعید حسامی پیله رود[استاد مشاور]
چکیده: نیم رساناهای مغناطیسی رقیق شده موادی هستند که خواص نیمرسانایی و مغناطیسی را به طور همزمان نشان می دهند. این مواد نیم رساناهایی هستند که شامل تعدادی اتم عناصر واسطه اند که جایگزین کاتیون ها شده اند، از بین نیمرساناهای فرومغناطیس گروه III-V، نیمرسانای مغناطیسی BN رقیق شده با عناصر واسطه به خاطر دمای کوری بالای دمای اتاق، بیشترین کاربرد را در صنعت اسپین ترونیک دارد. در این پژوهش خواص الکترونی و مغناطیسی نانوصفحات خالص و آلایش یافته BN با عناصر واسطه و همچنین اتم کربن، با استفاده از رهیافت نظریه تابع چگالی قطبیده اسپینی و تقریب شیب تعمیم یافته GGA توسط کد محاسباتی SIESTA مطالعه شده است. محاسبات روی نانوصفحات خالص دسته صندلی (3,3) و زیگزاگ (0,5) صورت گرفته است. نتایج حاصل از محاسبات الکترونی بیانگر خواص نیمرسانایی این نانوصفحات است. ساختارهای الکترونی نشان می دهد نانو صفحات زیگزاگ و دسته صندلی دارای گاف نواری مستقیم بوده است. تقارن چگالی حالت ها بیانگر عدم خاصیت مغناطیسی نانو صفحات خالص می باشد. نانو صفحات دسته صندلی (3,3) و زیگزاگ (0,5) توسط عناصر واسطه مورد آلایش قرار گرفته است. چگالی حالت های اسپینی قطیبده نشان می دهد که نانوصفحات نیترید بور آلایش یافته با عناصر واسطه نیمرسانای مغناطیسی رقیق شده اند. به جز درحالت آلایش 5 درصد Co و 10 درصد Cr در موقعیت لبه وضعیت نزدیک در نانو صفحه (0,5) و 11/11 درصد Mn,Co در موقعیت لبه و وضعیت دور در نانو صفحه (3,3) خاصیت نیم فلزی مشاهده شد که کاربرد خوبی در صنعت اسپین ترونیک و بویژه مبحث اسپین فیلترینگ دارد. آلایش Co پایدارترین فاز فرومغناطیسی را در هر دو نانو صفحه نشان داد. آلایش Fe در نانو صفحه زیگزاگ در تمام موقعیت ها فاز پایدارش به صورت آنتی فرو مغناطیس می باشد. در مابقی آلایش ها فاز پایدار بسته به موقعیت آلایش به صورت فرومغناطیس و آنتی فرومغناطیس مشاهده می شود. گشتاور مغناطیسی کل ایجاد شده در ساختار از Ti به سمت Fe افزایش یافته و بیشینه مقدار را آلایش آهن نشان می دهد و سپس با افزایش عدد اتمی از Fe به سمت Cu گشتاور مغناطیسی کل کاهش می یابد. با آلایش کربن در نانو صفحه دسته صندلی(3,3) شاهد کاهش گاف نواری و ایجاد گشتاور مغناطیسی در این نانو صفحه می باشیم. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند جهت مطالعات تجربی آینده روی نیمرساناهای مغناطیسی رقیق شده مفید واقع گردد. با توجه به نتایج حاصله از این پژوهش و انعطاف پذیری نانوصفحات BN در حضور آلایش و مشاهده خاصیت فرومغناطیسی در دمای اتاق، نانو صفحات BN آلایش یافته با عناصر واسطه به عنوان کاندیدای مناسب جهت کاربرد در قطعات اسپین ترونیکی، فیلترهای جریان اسپینی و تزریق کننده های جریان اسپینی پیشنهاد می شوند.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#نانوصفحات BN #نظریه تابع چگالی #کد SIESTA #نیمرسانای رقیق شده مغناطیسی (DMS) #اسپینترونیک

دانلود نسخه تمام متن (رایگان)

محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)