E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Theoretical study of transition- metal dichalcogenides at low dimensions

Αρχική Theoretical study of transition- metal dichalcogenides at low dimensions

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000425154

https

Τίτλος

Theoretical study of transition- metal dichalcogenides at low dimensions

Άλλος τίτλος

Θεωρητική μελέτη διχαλκογενιδίων μεταβατικών μεττάλων σε χαμηλές διαστάσεις

Συγγραφέας

Δαβέλου, Δάφνη

Σύμβουλος διατριβής

Ρεμεδιάκης, Ιωάννης

Μέλος κριτικής επιτροπής

Κιοσέογλου, Γεώργιος
Κοπιδάκης, Γεώργιος
Αρματάς, Γεράσιμος
Κατσαράκης, Νικόλαος
Φρουδάκης, Γεώργιος
Χαρμανδάρης, Ευάγγελος

Περίληψη

Μετά την απομόνωση του γραφενίου και άλλων υλικών σε ατομικό πάχος έχει δημιουργηθεί έντονο ενδιαφέρον για τα διδιάστατα κρυσταλλικά στερεά. Στην οικογένεια των διδιάστατων υλικών, η οποία συνεχώς αυξάνει, ιδιαίτερη θέση κατέχουν τα διχαλκογενίδια μεταβατικών μετάλλων του τύπου ΜΧ2 που είναι ευρέως διαδεδομένα ως καταλύτες ή λιπαντικά και στα οποία το μέταλλο μπορεί να είναι μολυβδένιο ή βολφράμιο και το χαλκογενές θείο, σελήνιο ή τελούριο. Τα διχαλκογενίδια μεταβατικών μετάλλων, μελετώνται συστηματικά λόγω του εύρους των δομών που δημιουργούν, όπως φουλερένια, νανοσωλήνες, νανοκορδέλες κ.α., ενώ ταυτόχρονα παρουσιάζουν τεράστιο φάσμα εφαρμογών από την οπτοηλεκτρονική (όπως π.χ. στα φωτοβολταϊκά), σε απαιτητικές χημικές διεργασίες, όπως η διάσπαση του μορίου το νερού αλλά και σε βιοϊατρικές εφαρμογές όπως η στοχευμένη μεταφορά φαρμάκων. Σε αυτή τη διδακτορική διατριβή, εξετάζουμε τις ηλεκτρονικές ιδιότητες σε μονοδιάστατες νανοδομές διχαλκογενιδίων μεταβατικών μετάλλων. Αρχικά, με βάση την μέθοδο γραμμικού συνδυασμού ατομικών τροχιακών μελετάμε τυπικές δομές θείου, όπου παρουσιάζεται ισχυρή σύζευξη ηλεκτρονίων, για να πάρουμε πληροφορίες για την ηλεκτρονιακή δομή ενώσεων θείου. Με χρήση της μεθόδου συναρτησιακού πυκνότητας, όπως αυτή εφαρμόζεται από το υπολογιστικό πακέτο GPAW, πραγματοποιούμε υπολογισμούς πρώτων αρχών για την σταθερότητα της δομής και τις ηλεκτρονικές ιδιότητες, όπως η ενέργεια στα άκρα της νανοκορδέλας, η πυκνότητα ηλεκτρονιακών καταστάσεων αλλά και η δομή ενεργειακών ζωνών. Απ’την μελέτη μας βρίσκουμε οτι οι νανοκορδέλες MoS2, MoSe2, WS2 και WSe2, παρουσιάζουν μεταλλική συμπεριφορά εντοπισμένη στα άκρα των δομών, ενώ παράλληλα οι μεταλλικές καταστάσεις διασχίζουν το ενεργειακό χάσμα των διδιάστατων υλικών με τρόπο παρόμοιο με αυτόν που παρατηρείται στους τοπολογικούς μονωτές. Με τη θεωρία του Shockley, από τις κυματοσυναρτήσεις στα άκρα, εξετάζουμε τη φύση των μεταλλικών καταστάσεων και καταλήγουμε στο συμπέρασμα οτι ο εντοπισμός των ηλεκτρονίων οφείλεται στη διακοπή της περιοδικότητας λόγω του σχηματισμού των άκρων. Τέλος, με την εισαγωγή ατόμων οξυγόνου και ριζών υδροξυλίου στις δομές μας, μελετάμε την ηλεκτρονική συμπεριφορά σε αλληλεπίδραση με την ατμόσφαιρα και βρίσκουμε οτι οι ηλεκτρονικές ιδιότητες των νανορκορδέλων διχαλκογενιδίων μεταβατικών μετάλλων παραμένουν αμετάβλητες. Ιδιότητα που έρχεται σε αντίθεση με τις διδιάστατες δομές στις οποίες παρουσιάζεται μείωση του ενεργειακού χάσματος παρουσία οξυγόνου.

Φυσική περιγραφή

98 σ. : είκ.(μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

Electronic properties

First principle calculations

Two dimentional materials

Διδιάστατα υλικά

Ηλεκτρονικές ιδιότητες

Υπολογισμοί πρώτων αρχών

Ημερομηνία έκδοσης