مقاله پژوهشی: مطالعه ویژگی های الکترونیکی و مغناطیسی مکسین Nb۲C به روش محاسبات ابتدا به ساکن

امروزه پژوهش ها به سمت یافتن مواد جدید برای کاربردهای گسترده، از پزشکی گرفته تا ذخیره انرژی و همچنین سایر اپتوالکترونیک ها، سوق داده شده است. به تازگی، فاز جدیدی از مواد به دلیل ماهیت انعطاف پذیر و ماشین کاری آن ها برجسته شده است که با نام MAX (Transition Metaln+۱A(Al/Si)X(C/N)n) (مکس فازها) شناخته می شوند. به عبارت دیگر گروهی از فلزات واسطه و آلومینیوم یا سیلیکون که به صورت شیمیایی با کربن یا نیتروژن ترکیب می شوند، مکس فاز نامیده می شوند. نمونه های رایج از مکس فاز عبارتند از Ti۲AlC، Ti۲AlN، V۲GeC، Nb۲AlC  و غیره که با توجه به اهداف، در این کار از  Nb۲AlC استفاده شده است.  مواد مکسین از این مکس فازها بدست می آیند. مکسین­ها دسته ای از مواد دو بعدی هستند که به دلیل ویژگی های منحصر به فرد و کاربردهای بالقوه خود توجه زیادی را در جامعه علمی به خود جلب کرده اند. در حقیقت، کاربیدها، کربنیتریدها و نیتریدهای فلزات واسطه­ی دوبعدی، به عنوان مکسین­ها شناخته می شوند. روش های مختلفی جهت به دست آوردن مکسین­ها وجود دارد که به صورت کلی به دو دسته تجربی و شبیه سازی تقسیم می شوند. استفاده از روش شبیه سازی مقرون به صرفه می باشد. همچنین، به دلیل دوری از خطاهای آزمایشگاهی دارای دقت بالایی است. از این رو، در کار پیشرو جهت یافتن مکسین Nb۲C و محاسبات مربوطه این روش بکار گرفته شده است. برای این منظور از تئوری تابعی چگالی و به روش ابتدا به ساکن که مبنای بسته­ی نرم افراری کوانتوم اسپرسو را تشکیل می­دهند، جهت بررسی ویژگی های الکترونیکی و مغناطیسی مکسین Nb۲C استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که این ترکیب پایداری خوبی داشته و از لحاظ الکترونیکی رسانایی مناسبی دارد ولی قابلیت مغناطیس شدگی ندارد. جهت اطمینان یافتن از نتایج بدست آمده، آن ها را با نتایج کارهای تجربی و شبیه سازی دیگر پژوهشگران مقایسه و مشخص شد که هماهنگی بسیار خوبی با هم دارند.

کلیدواژه ها:

کاربید نیوبیوم ، مکسین ها ، بسته محاسباتی کوانتوم اسپرسو ، مواد دوبعدی ، تئوری تابعی چگالی