p504. مطالعه خواص ساختاري و اپتيكي نيمرساناي كپه اي α-MoO3 با استفاده از روش نظريه تابعي چگالي در تقريب GGA و GGA+U

The study of structural and optical properties of the bulk semiconductor of α-MoO3 with density functional theory in GGA and GGA+U approximation

اكسيد موليبدن (MoO3) تركيبي مهم و داراي كاربرد هاي فراواني در حوزه‌ي تكنولوژي مي باشد كه به نقش آن در كاتاليزگر‌هاي ناهمگن و صفحات الكتروكروميك مي‌توان اشاره داشت. در اين مقاله تلاش كرديم كه با بهره گيري از روش امواج تخت تقويت شده خطي با پتانسيل كامل (FP-LAPW) درچارچوب تئوري تابعيت چگالي (DFT) با تقريب شيب تعميم يافته (GGA) به بررسي خواص ساختاري واپتيكي ماده α-MoO3 بپردازيم. براي در نظر گرفتن عامل برهم كنشي ميان اتم هاي موجود در پيوند هاي كوالانسي و واندروالسي در ماده α-MoO3 براي محاسبه ساختار الكتروني لايه ي ظرفيت و چگالي حالت كل از پتانسيل برهم كنشي U در تقريب GGA استفاده شده است. به طور تجربي اين ماده ساختار لايه اي دارد و داراي گاف نواري غيرمستقيم از مرتبه (ev) 2.97 است كه در نتايج اين مقاله با اعمال پتانسيل U ميزان انرژي گاف نواري تقريبا (ev) 2.67 به دست آمده كه با 10.1% اختلاف، در تقريب خوبي با نتيجه تجربي محاسبه شده است.

Molybdenum oxide (MoO3) is an important compound with numerous technological applications, including heterogeneous catalysis and electrochromic display devices. In this paper we tried to investigate structural and optical properties of α-MoO3 using density function theory (DFT) based on the all-electron full potential linear augmented plane wave (FPLAPW) method with generalized gradient approximation (GGA). We used the U interaction potential in the GGA approximation in order to consider the interaction factor between the atoms in covalent and van der waals bond in α-MoO3 and to calculate the electronic band structure and total density states of material. Experimentally α-MoO3 has a layered structure and indirect band gap from the order of 2.97 (ev) which, in conclusion in this work by applying U potential, band gap energy approximately calculated 2.67 (ev) while with %10.1 error has a good similarity with experimental observations.