بررسي اصول اوليه ويژگي‌هاي الكتروني و اپتيكي تيتانيوم‌كاربيد در حالت انبوهه و نانوسيم‌هاي باريك آن توسط نظريه تابعي چگالي

First Principeles Initio Study of the Electronic and Optical Properties of Bulk TiC and Its Narrow Nanowires by Density Functional Theory

ر اين مقاله ويژگي‌هاي الكتروني و اپتيكي ساختار انبوهه تيتانيوم كاربيد و نانوسيم‌هاي باريك آن در چارچوب نظريه تابعي چگالي و با استفاده از بسته محاسباتي كوانتوم اسپرسو مورد بررسي قرار گرفته‌اند. نتايج حاكي از آن است كه اين تركيب در ساختار انبوهه رفتار فلزي از خود نشان مي‌دهد ولي قطرهاي كوچك نانوسيم‌ها برخلاف ساختار انبوهه، رفتار نيم‌رسانا را نشان مي‌دهند. اين خصوصيت نيم‌رسانايي در قطرهاي بزرگ‌تر قابل اغماض است. در هر دو ساختار نتايج الكتروني با محاسبات اپتيكي مربوط به ساختار مورد بررسي، سازگار است. با توجه به نتايج اپتيكي، ساختار انبوهه تيتانيوم كاربيد داراي بيشترين مقدار ضريب شكست است، اين مقدار با كاهش قطر نانوسيم‌ها، كاهش خواهد يافت. همچنين نتايج اپتيكي نشان مي‌دهند كه با افزايش اندازه نانوسيم‌ها مقدار تابع اتلاف افزايش مي‌يابد و به مقدار متناظر آن در ساختار انبوهه نزديك مي‌شود

In this article, the electronic and optical properties of bulk TiC and its narrow nanowires were investigated using Quantum-Espresso/PWSCF computational package in the framework of density functional theory. According to the results, this compound showed a metallic behavior in the bulk structure, but the small diameters of the nanowires against the bulk structure showed a semiconducting behavior. This deviation became negligible at the higher diameters. In both structures, the electronic results were compatible with the optical calculations of the structure under consideration. Considering the optical results, the structure of bulk TiC had the maximum amount of refractive index value and this amount could be decreased by a reduction in the nanowire diameters. Also, the optical results indicated that by increasing the size of nanowires, the ELLOS value was raised toward the corresponding bulk value