Skip to main content
SUPERVISOR
Farhad Shahbazi,Seyedakbar Jafari
فرهاد شهبازی دستجرده (استاد مشاور) سیداکبر جعفری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elaheh Ghorbani
الهه قربانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
Absterac: In this thesis we investigate the resonating valence bond (RVB) description of aromatic compounds. We start by introducing the Heisenberg Hamiltonian and describe its ground and excited states in the valence bond (VB) basis. Excited states are constructed from the very same basis, by turning one of the singlets into triplet. Such excited states are called triplons. We derive the calculus of such wave functions by calculating the matrix elements of the Hamiltonian and the unit operator between such states. These results are general and are valid for arbitrary planar lattice and arbitrary number of triplons. We use these rules to construct exact ground and excited states of the benzene molecule. We confirm that, as pointed out by Kekule, the short VB configurations in benzene are dominant both in ground and excited states. This is quantified in term of a very small ration of the configurations involving longer singlets/triplets. Next we study the dynamics of one triplon in the benzene molecule employing the Green's function method. In agreement with the qualitative picture of the ground and one-triplon excited states, the transition from short bond configurations to those with longer bonds are not likely to occur. Our analytic results for benzene molecule have been confirmed by numeric methods. In the second part of the thesis, we consider a linear chain of such molecules, the so called polyacene. We implement the rules obtained in the first part on the computer for larger systems to stochastically optimize a wave function constructed from the VB configurations for the ground state of polyacene. The computer code is benchmarked against existing literature for square and honeycomb lattice where we find some residual Neel order. In the case of polyacene, we find that the ground state is a gapped spin liquid, characterized with short range correlations and no long range Neel order. Key words: RVB, VB, Triplon, Benzene molecule, Polyacine.
: محوریت اصلی این پایان نامه بررسی نظریه ی پیوندهای ظرفیت تشدیدی بر روی شبکه های دو بخشی می باشد. از پایه ترین قسمت ها در این زمینه که مربوط به آشنایی با مدل هایزنبرگ به عنوان ریزساخت این نظریه و حسابان پیوند ظرفیت تشدیدی که لازمه ی محاسبات در این زمینه می باشد، شروع می کنیم.این حسابان شامل روابط هم پوشانی بین این پیوندها و تاثیر لین پیوندها بر انرژی سیستمی که با مدل هایزنبرگ توصیف می شود، می باشد. سعی بر این است که این حسابان ها کلی باشند و محدودیت در نوع شبکه و تعداد triplon نداشته باشند.سپس تابع موج حالت پایه و اولین حالت برانگیخته یک مولکول بنزن گونه را محاسبه می کنیم. حالت پایه ای که ککوله برای این مولکول پیشنهاد داد شامل پیوندهایی با طول پیوندهای کوتاه تر بود. در این پایان نامه یک گام جلوتر می رویم و با حل تحلیلی و به صورت دقیق در می یابیم که پیوندهایی با طول پیوندهای بلندتر نیز در دو حالت پایه و حالت برانگیخته سهیم می باشند ولی سهم آن ها نسبت به پیوندهایی که ککوله در نظر گرفت کم تر است. به طوری که در حالت پایه (اولین حالت برانگیخته) نسبت ظرایب پیوندهای کوتاه تر به بلندتر بزرگ تر از یک می باشد. اگر یکی از این پیوندهای ظرفیتی که در حالت یگانه قرار دارد را بشکنیم، حالت اسپینی سه گانه تشکیل می شود و یک حالت برانگیخته موسوم به triplon به وجود می اید. در ادامه به بررسی تحول زمانی triplon در یک مولکول بنزن می پردازیم و تابع گرین جهت گذار بین حالت هایی با طول پیوند مختلف را بررسی می کنیم و همان طور که انتظار داریم (با توجه به ضرایب بسط حالت پایه و اولین حالت برانگیخته) گذار از حالت هایی با طول پیوندهای کوتاه تر به حالت هایی با طول پیوندهای بلندتر دشوارتر می باشد. چرا که سیستم در حالت هایی با طول پیوندهای کوتاه تر پایدارتر می باشد. در نهایت سیستم هایی بزرگ تر از یک مولکول بنزن را در نظر می گیریم و با روش شبیه سازی مونت کارلوی کوانتومی انرژی و تابع موج وردشی حالت پایه برای شبکه ی مربعی و گرافینی و پلی اسین ها را که از خانواده ی پلیمرها می باشند محاسبه می کنیم. از این محاسبات در می یابیم که در شبکه ی گرافینی و مربعی نظم نیل بر قرار می باشد. برای پلی اسین ها همبستگی را نیز محاسبه می کنیم و دیگر شاهد نظم نیل در سیستم نمی باشیم و تابع موج توصیف کننده ی سیستم کوتاه برد است. واژگان کلیدی: RVB ، VB، triplon، مولکول بنزن و پلی اسین.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی