مقایسة ویژگیهای مکانیکی، نوری و انتقال الکترونی دو فاز همسانگرد و ناهمسانگرد بوروفسفین
نویسندگان
1 گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران
doi
10.47176/ijpr.20.4.11149چکیده
در این پژوهش، ویژگیهای مکانیکی، نوری و انتقال الکترونی دو فاز از بوروفسفین گرافینگونه با استفاده از نظریة تابعی چگالی بررسی و مقایسه میشود. بوروفسفین گرافینگونه، ساختاری لانه زنبوری با نسبتهای مساوی از اتمهای بور و فسفر است که در دو فاز همسانگرد و ناهمسانگرد معرفی شده است. به این منظور ساختار نواری، چگالی جزیی حالات الکترونی، مدولهای یانگ، نسبتهای پواسون، تابع دیالکتریک و مشخصههای جریان- ولتاژ محاسبه و مقایسه میشوند. نتایج نشان میدهد که فاز ناهمسانگرد بوروفسفین گرافینگونه، یک شبهفلز و فاز همسانگرد آن، یک نیمه رسانا با گاف انرژی مستقیم 9/0 الکترون ولت است. همچنین مدول یانگ برای هر دو فاز در راستای زیگزاگ و آرمچیر بلور بیشترین و نسبت پواسون در این دو راستا، کمترین مقادیر را دارند. ویژگیهای نوری این دو ساختار شامل طیف اتلاف انرژی، ضریب شکست، ضریب خاموشی، رسانندگی نوری و ضریب بازتابش برای میدانهای الکتریکی موازی و عمود بر سطح دو نانولایة مورد مطالعه با تقریب فاز تصادفی از قسمتهای حقیقی و موهومی تابع دیالکتریک به دست میآیند. انرژی پلاسمونها برای فاز ناهمسانگرد 24/2 و 88/8 الکترون ولت در راستای آرمچیر و 01/9 الکترون ولت در راستای زیگزاگ و برای فاز همسانگرد، 38/3 و 12/9 الکترون ولت در هر دو راستا به دست آمدهاست. هر دو فاز در مقابل نور مرئی قطبیده در راستای عمود بر بلور، شفاف بوده و میزان بازتاب و جذب آنها صفر است. با توجه به عبور/ جذب/ بازتابش گزینشی موج الکترومغناطیسی در دو بلور مورد مطالعه، این ماده به عنوان گزینهای مناسب در ساخت ادوات نانوالکترونیک نوری پیشنهاد میشود. در ویژگیهای انتقال الکترونی فاز همسانگرد، رفتار اهمی و همسانگردی در مشخصه جریان- ولتاژ پس از ولتاژ سوییدة آستانه 9/0 ولت مشاهده میشود. با توجه به سرعت فرمی بالای حاملهای بار در فاز ناهمسانگرد بوروفسفین ( )، این ماده قابلیت استفاده در ادوات نانوالکترونیکی را خواهد داشت.