Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Javad Hashemifar,Hadi Akbar zadeh,Seyedakbar Jafari
سید جواد هاشمی فر (استاد مشاور) هادی اکبرزاده (استاد راهنما) سیداکبر جعفری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mojtaba Alaei
مجتبی اعلائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1382

TITLE

Some faults in common approximations in Density Functional Theory and some solutions for them
Density functional theory (DFT) is one of the successful theories in computational condensed matter.The theory is based on an idea that by knowing the ground state density of a system we can derive all properties of the system. According to this theory, the exchange-correlation energy of a system is a universal functional of the system density. The form of this universal functional is unknown, so we have to make approximation for exchange-correlation energy. Common approximations in DFT for exchange-correlation energy are LDA and GGA. These approximations have some faults which are detected very clearly in some examples. For example in LDA and GGA the site preference for CO on surface of Pt is predicted mistakenly. Or iron monoxide, FeO, which is an insulator with 2eV gap, is predicted as a metal. In this thesis we study these examples (CO/Pt(111) and FeO) deeply. In CO/Pt(111) we investigate the effect of different GGA functional on this problem and then we study the effect of a non-local functional and we show that by using a non-local functional we can improve the results. On the other hand we will show that there are some GGA functionals which can predict correct cite for adsorption of CO on Pt(111). To continue we study FeO under pressure and we show that even with method like as LDA+U we can not get correct behavior under pressure. For the solution of this problem we propose including spin-orbit interaction. Furthermore we study the possibility of orbital ordering in FeO by LDA+U.
نظریه تابعی چگالی یکی از موفق ترین نظریه ها در ماده چگال محاسباتی است. شالوده این نظریه بر این نهاده شده است که با دانستن چگالی حالت پایه یک سیستم بس ذره ای می توانیم تمام خواص آن را بدست آوریم. بر طبق این نظریه انرژی تبادلی ـ‌ همبستگی کل سیستم تابعی جهانی از چگالی است. شکل این تابعی جهانی مشخص نیست (و شاید هرگز مشخص نشود) و بنابراین ناچار به تقریب زدن می شویم. تقریب های رایج در این نظریه برای انرژی تبادلی ـ همبستگی تابعی های LDA وGGA هستند. این تقریب ها دارای معایبی هستند که در برخی محاسبات خود را به صورت واضح نشان می دهند. برای مثال در تقریب های LDA وGGA جایگاه جذب مولکولی CO بر روی سطح Pt اشتباه پیش بینی می شود. یا منوکسید آهن، FeO، که یک عایق با گاف eV2 است، فلز پیش بینی می شود. در این پایان نامه دو مثال CO/Pt(111) و FeOرا به صورت مفصل مورد بررسی قرار می دهیم. در مسئله CO/Pt(111) به بررسی اثر تابعی های مختلف GGA برروی مسئله می پردازیم و بعد از آن اثر یک تابعی غیر موضعی را برروی آن بررسی می کنیم و نشان می دهیم با استفاده از تابعی غیر موضعی می توان باعث بهبود نتایج شد. از طرفی نشان خواهیم داد که برخی تابعی های GGA وجود دارند که جایگاه درستی را برای جذب مولکول COپیش بینی می کنند. در ادامه به بررسی اثر فشار بر روی منوکسید آهن می پردازیم و نشان می دهیم که حتی با روش های اصلاحی مانند LDA+U نیز ممکن است جواب درستی برای خواص ساختاری منوکسید آهن بدست نیاوریم و در ادامه برای راه حل آن استفاده از ثر اسپین ـ مدار را پیش نهاد می کنیم. علاوه بر آن به بررسی وجود و امکان نظم اربیتالی در این ساختار می پردازیم و نشان می دهیم که با استفاده از روش LDA+U می توان نظم اربیتالی در سیستم پیدا کرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی