Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Javad Hashemifar,Mojtaba Alaei,Hadi Akbar zadeh
سید جواد هاشمی فر (استاد مشاور) مجتبی اعلائی (استاد راهنما) هادی اکبرزاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Atoosa Zangeneh
آتوسا زنگنه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Quantum Monte Carlo Computations for a Graphene Layer
In this thesis, Quantum Monte Carlo (QMC) techniques applied to calculate electronic and structural properties of a single graphene sheet. Our aim is to gain better accuracy than other current electronic structure methods such as Density Functional Theory (DFT). The computational time in QMC scales reasonably with size of system. Also QMC can take into account electronic correlation very accurately. Therefore QMC is a good candidate when a large system (such as big molecules or crystal systems) needs to be treated very accurately. We used both DFT and QMC methods for graphene. PWscf code was used for DFT calculations. Then we feeded CASINO code with wavefunctions of PWscf. Finally by using Variational Monte Carlo (VMC), the PWscf wavefunctions were improved to better trial wavefunctions. To do this we added Jastrow factor to PWscf wavwfunctions. We needed to improve trial wavwfunctions because of Diffusion Monte Carlo (DMC). DMC method is the most accurate method in QMC and with better wavefunctions we can reduce errors in this method. Also in VMC calculations we could guess the effective length of electron-electron correlation. We compared DFT, VMC and DMC results. At the end we calculated cohesive energy of graphene within LDA, GGA and DMC and compared them with experimental data. Key Words: Graphene, Variational Monte Carlo, Diffusion Monte Carlo, DFT, QMC, VMC, DMC, PWscf, CASINO
در این پایان نامه روش مونت کارلوی کوانتومی (QMC) برای به دست آوردن خواص ساختاری و الکترونی بلور دوبعدی گرافین به کار برده شد و هدف از آن به دست آوردن دقت و نتایج بهتر نسبت به دیگر روش های ساختار الکترونی مثل نظریه ی تابعی چگالی (DFT) بود. محاسبات این روش به طور قابل قبول با اندازه ی سیستم افزایش پیدا می کنند و رفتار بسیار دقیقی از همبستگی الکترون ها در اختیار می گذارند. این شیوه راه کاری ایده آل برای بررسی همبستگی ها در مولکول های بزرگ و سیستم های ماده چگال ارائه می دهد. در این جا روش DFT با استفاده از نرم افزار محاسباتی PWscf و روش QMC توسط کد CASINO برای یک لایه گرافین به کار برده شد. همین طور اهمیت انتخاب تابع موج آزمون در این محاسبات برجسته شده است و روش هایی برای بهینه کردن این توابع موج بر اساس کمینه کردن واریانس انرژی موضعی آورده شده است، به این ترتیب که ما با استفاده از روش مونت کارلوی وردشی (VMC) توابع موج حاصل از کد PWscf را به توابع موج بهتری تبدیل کردیم. برای این کار به توابع موج حاصل از کد PWscf ضریب جسترو را اضافه کردیم. روش مونت کارلوی پخشی (DMC) یکی از دقیق ترین روش های QMC است زیرا با بهتر کردن توابع موج می توان خطا را در این روش کاهش داد. همچنین با محاسبات VMC توانستیم همبستگی الکترون- الکترون را به دست آوریم. در پایان نتایج روش های DFT ، VMC و DMC با هم مقایسه شدند و همچنین انرژی همدوسی گرافین در تقریب های LDA و GGA و روش DMC محاسبه و با مقدار تجربی مقایسه شده است. کلمات کلیدی: گرافین، روش مونت کارلوی وردشی، روش مونت کارلوی پخشی، DFT ، QMC ، VMC ، DMC ، PWscf ، CASINO .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی