Αρχική
Μελέτη πλεγμάτων άμορφου και νανοδυναμικού άνθρακα με τη μέθοδο της ισχυράς δέσμευσης
Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες
|
||||
| Κωδικός Πόρου | 000326881 | |||
| Τίτλος | Μελέτη πλεγμάτων άμορφου και νανοδυναμικού άνθρακα με τη μέθοδο της ισχυράς δέσμευσης | |||
| Άλλος τίτλος | Tight-binding molecular dynamics studies of amorphous and nanostructured carbon networks | |||
| Συγγραφέας | Μαθιουδάκης, Χρήστος | |||
| Σύμβουλος διατριβής |
Κοπιδάκης, Γεώργιος
Κελίρης, Παντελής |
|||
| Περίληψη |
Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούμε προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής βασισμένες στη μέθοδο της ισχυράς δέσμευσης (ή γραμμικού συνδυασμού ατομικών τροχιακών). Κεντρικά σημεία της διατριβής είναι η λεπτομερής μελέτη της μικροδομής και η εύρεση γενικών τάσεων/σχέσεων για τις μεταβολές των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων, καθώς και η ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας για τον υπολογισμό των οπτικών ιδιοτήτων. Κατ’ αρχάς, παρουσιάζουμε εισαγωγικά τη φυσική δομή του άνθρακα, τις ιδιότητές του, την ηλεκτρονική διάταξη και τους υβριδισμούς των τροχιακών του, και τις διάφορες μορφές που μπορεί να πάρει ο άνθρακας είτε στη στερεά κατάσταση, ή σε νανοδομικές διαμορφώσεις, πράγμα που είναι απόρροια των παραπάνω. Στη συνέχεια εισάγουμε τη θεωρία της μεθόδου της ισχυράς δέσμευσης και παρουσιάζουμε τα δυο διαφορετικά μοντέλα που θα χρησιμοποιήσουμε. Επίσης συζητάμε τη μεθοδολογία που θα ακολουθήσουμε στην κατασκευή των πλεγμάτων μας, καθώς και τα “εργαλεία” που θα χρειαστούμε για την ανάλυση των ιδιοτήτων του υλικού μας. Αρχικά μελετάμε τη μικροδομή του άμορφου άνθρακα. Εξάγουμε τις δομικές παραμέτρους των πλεγμάτων μας και υπολογίζουμε τις συναρτήσεις κατανομής των μηκών και των γωνιών μεταξύ των δεσμών των ατόμων. Εν συνεχεία κάνουμε μια στατιστική στους δακτυλίους που συναντάμε στο υλικό μας. Βρίσκουμε πως τα βασικά χαρακτηριστικά της μικροδομής είναι σε άριστη συμφωνία με αποτελέσματα από υπολογισμούς πρώτων αρχών. Αφού διαπιστώσουμε την πλήρη αξιοπιστία της μεθοδολογίας, μελετάμε στην επόμενη φάση τις δομικές και τις ελαστικές ιδιότητες των πλεγμάτων μας. Το βασικό συμπέρασμα που προκύπτει για την πυκνότητα των δειγμάτων μας, είναι πως η τελευταία έχει γραμμική εξάρτηση με το ποσοστό των sp3 ατόμων και το αποτέλεσμα αυτό συγκρίνεται με πειραματικά και άλλα θεωρητικά δεδομένα και αποκαλύπτεται συμφωνία μεταξύ τους. Επίσης, εξάγουμε για πρώτη φορά ακριβείς σχέσεις μεταξύ του μέτρου ελαστικότητας όγκου και του μέσου αριθμού συντάξεως (ή της πυκνότητας), και του μέσου μήκους δεσμού στο άμορφο πλέγμα. Οι σχέσεις αυτές, σε μορφή νόμου δυνάμεως, είναι σε εξαιρετική συμφωνία με θεωρίες μέσου πεδίου για τις ελαστικές ιδιότητες. Στη συνέχεια μελετάμε τις ηλεκτρονικές και τις οπτικές ιδιότητες του υλικού μας. Η κύρια συνεισφορά μας εδώ είναι η ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας για τον υπολογισμό των οπτικών σταθερών από τις κυματοσυναρτήσεις ισχυράς δέσμευσης. Κατ’αρχάς υπολογίζουμε την ηλεκτρονική πυκνότητα καταστάσεων και τη διηλεκτρική συνάρτηση, και καταλήγουμε στο οπτικό χάσμα και την ενέργεια Urbach και πως αυτά συνδέονται με την αταξία μέσα στα πλέγματα μας. Όλα τα αποτελέσματά μας συγκρίνονται με αντίστοιχα που συναντάμε στη βιβλιογραφία. Τέλος η διατριβή ολοκληρώνεται με την εφαρμογή όλων των παραπάνω στην περίπτωση του νανοδομικού άνθρακα. Αφού πρώτα εδραιώσαμε μια ολοκληρωμένη μεθοδολογία υπολογισμού των ιδιοτήτων του άμορφου άνθρακα, αποφασίσαμε να την ελέγξουμε και στη νανοδομική μορφή του υλικού και εδώ παρουσιάζουμε τα συμπεράσματά μας. |
|||
| Φυσική περιγραφή | 112 σ. : εικ. ; 30 εκ. | |||
| Γλώσσα | Αγγλικά | |||
| Ημερομηνία έκδοσης | 2008-05-07 | |||
| Συλλογή | Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών--Διδακτορικές διατριβές | |||
| Τύπος Εργασίας--Διδακτορικές διατριβές | ||||
| Εμφανίσεις | 354 | |||
| Ψηφιακά τεκμήρια | |
|---|---|
|
Κατέβασμα Εγγράφου |
