Skip to main content
SUPERVISOR
Hadi Akbar zadeh,Seyed Javad Hashemifar
هادی اکبرزاده (استاد مشاور) سید جواد هاشمی فر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shohreh Rafiezadeh
شهره رفیع زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Structure search for stable and metastable MoS 2 nano-clusters and ab initio study of their electronic, optical and vibrational properties
Transition metal dichalcogenides (TMDCs) exhibit layered structures, similar to graphene, and hence are very attracting materials in science and technology. Among this materials, MoS 2 is investigated in the bulk, monolayer and nanocluster forms. In the present work, we study small (MoS 2 ) n (n=1-10) nano-clusters. First, evolutionary algorithm along with the full-potential density functional theory (DFT) computations are employed to perform a comprehensive search for the stable structures of stoichiometric (MoS 2 ) n nano-clusters (n = 1 - 10), within three different exchange-correlation functionals. After finding the most stable structures of the clusters, their various properties including binding energy, second-order energy difference and HOMO-LUMO gaps are investigated. The electronic properties and energy gap of the lowest energy isomers were computed within several scheme , including semilocal PBE and BLYP functionals, hybrid B3LYP functional, SCF and many body based DFT+GW approach. I n the following, The vibrational properties and IR spectra of the energetically most stable structures are also addressed and the calculated vibrational free energy is used to investigate finite temperature effects for T=0-1000K on the abundant of the clusters..
دی‌کالگوژن‌های عناصر واسطه یا اختصاراً TMDC ها به‌دلیل داشتن ساختارهای لایه‌ای ، مشابه گرافین ، بسیار مورد توجه پژوهشگران علم و فناوری قرار گرفته‌اند. در این میان ، دی‌سولفیدمولیبدنیوم (MoS 2 ) در شکل‌های بلوری ، تک‌لایه و نانوذره مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق به بررسی نانوخوشه‌های دی‌سولفیدمولیبدنیوم (MoS 2 ) می‌پردازیم. ابتدا با استفاده از یک روش جامع و پیشرفته جستجوی ساختار مبتنی بر الگوریتم تکاملی و هم‌چنین با استفاده از محاسبات پتانسیل کامل مبتنی بر نظریه تابعی چگالی و با به‌کارگیری سه نوع تابعی مختلف تبادلی همبستگی ، ساختارهای پایدار و شبه‌پایدار نانوخوشه‌های MoS 2 ) n ) را برای اندازه n=1-10 به‌دست آوردیم. محاسبات با استفاده از نرم‌افزار جستجوی ساختارUSPEX و بسته محاسباتی پتانسیل کامل FHI-aims ا نجام شده است. بعد از پیدا کردن پایدارترین ساختار هر خوشه ، خواص مختلف آن‌ها از جمله انرژی بستگی ، مشتق دوم انرژی و گاف‌انرژی را مورد بررسی قرار دادیم. به منظور افزایش دقت محاسبات ، گاف‌انرژی را با استفاده از تصحیح بس‌ذره‌ای GW با تابعی‌هایB3LYP ، BLYP و PBE و هم‌چنین با روش SCF حساب کردیم. در ادامه برای بررسی خواص دینامیکی ساختارهای به‌دست آمده ، فرکانس ارتعاشی و طیف IR خوشه‌ها را به‌دست آوردیم. سپس انرژی آزاد هلمهولتز ارتعاشی را برای پایدارترین ساختار هر خوشه برای دماهای صفر تا هزار کلوین حساب کرده و مشتق دوم آن را به‌دست آوردیم و با استفاده از آن اثر دما را بر فراوانی خوشه‌ها بررسی کردیم.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی