بررسی ساختار نواری بلور حالت جامد fcc-C60

پس از مطالعه معماری C60 به منظور بدست آوردن موقعیتهای کربن در یاخته واحد fcc در دمای اتاق، محاسبات خودسازگار را با استفاده از کد محاسباتی Wien2k بر پایه نظریه تابعی چگالی و پتانسیل کامل با استفاده از روش امواج تخت بهبودیافته با اوربیتالهای موضعی برای الکترونهای ظرفیت و شبه مغزه (APW+lo) انجام داده ایم. برای واهلش اتمهای کربن در ساختار بلوری، محاسبه طول پیوندها، انرژی همدوسی حالت جامد fcc-C60، چگالی حالتهای الکترونی بلور و مولکول، چگالی الکترونی و محاسبات ساختار نواری از تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) به عنوان پتانسیل تبادلی - همبستگی استفاده کرده ایم. انرژی همدوسی حالت جامد C60 که در ساختار fcc متبلور می شود را برابر با eV 1.537 محاسبه کرده ایم. کوچک بودن مقدار این انرژی بیانگر نیروی ضعیف وان دروالس بین خوشه های بلور است. چگالی حالتهای الکترونی بلور fcc-C60 و خوشه C60 را محاسبه و آنها را با یکدیگر مقایسه کرده ایم. پهنای این گاف را با تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) در حدود eV 0.7 به دست آورده ایم. مطالعه و محاسبه چگالی بار در صفحه (110) با توجه به اهمیت آن در پدیده های ترابردی، به نتایج قانع کننده ای منجر شده است. در ساختار نواری رسم شده، گاف مستقیم این نیمرسانا در نقطه X از ناحیه اول بریلوین برابر با eV 1.0418 محاسبه شده است. نوع پیوندها و برهم کنشها در ساختار بلوری مطالعه شده است. بررسی ها نشان می دهند که ویژگی های الکترونی و ساختاری محاسبه شده در این پژوهش با نتایج نظری حاصل از روش شبه پتانسیل در توافق است.