مطالعه ي خواص اپتوالكتروني نانوقفس هاي فولرِيني و شبه فولرِيني سيليسيم با استفاده از نظريه‌ي تابعي چگالي

Theoretical Study of Opto-Electronic properties of Silafulleranes Using Density Functional Theory

در پژوهش پيش رو تاثيرپذيري ويژگي هاي نوري نانوقفس هاي فولرِيني و شبه فولرِيني سيليسيم، از اندازه و ساختار مولكولي بررسي شده است. فرمول عمومي مولكول هاي ياد شده به صورت SinHn است كه در اين تحقيق فولرِين و شبه فولرين هاي سيليسيمي متعددي، كه كوچكترين آنها 16، و بزرگترين آنها 70 سيليسيم را شامل مي شود، انجام شده اند. تغييرات اندازه ي قطر اين نانوقفس ها به طور تقريبي در بازه ي 1 تا 1.7 نانومتر قرار دارد. نظريه ي تابعي چگالي به عنوان روش محاسبات شبيه سازي هاي مورد نياز در اين تحقيق انتخاب شده و انجام محاسبات توسط نرم افزار گوسين صورت گرفته است. براي محاسبات مربوط به روش نظريه ي تابعي چگالي از تابعي هيبريدي B3LYP به همراه مجموعه پايه ي 6-31+G(d,p) انجام شده اند. نتايج كلي اين پژوهش، در دو عبارت خلاصه مي شوند: اول تغييرات گاف هومو-لومو نانوقفس هاي فولرِيني و شبه فولرِيني سيليسيم در حدود بازه ي 1 تا 2 نانومتر، نسبت به تغيير ابعاد اين نانوذرات با آهنگ كوچكي صورت مي گيرد. دوم وجود جفت شش گوش هاي متصل به هم، در ساختار اين مولكول ها، باعث افزايش گاف هومو- لومو مي شود.

In the following study the typical optical properties of silicon nanoparticles, known as Hydrogenated sila-Fullerene Clusters, have been evaluated using computer simulation.The density functional theory has been selected as theoretical technique, which has been shown in recent decade as a reliable quantum many body approximation in prediction of optical and electronic properties of materials. All calculations have been done using Gaussian software, under Linux operating system. Also, GaussView software has been applied as the graphical interface in our calculations. The Results show that there is a little change in the optical gaps versus the size of particles. It is found that the optical gaps of those isomers with jointed-hexagonal rings are a little larger than their corresponding counter parts.