بررسی خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی نانو لوله تک دیواره اکسید روی زیگزاگ ( 0و 8) خالص و آلائیده با اتم های فلز واسط V و Co بر پایه نظریه تابعی چگالی

در این مقاله بر خی از خواص ساختاری، مانند انرژی همدوسی، آنتالپی تشکیل، هندسه ساختاری و طول پیوندها و برخی خواص الکترونی و مغناطیسی، شامل چگالی حالت های الکترونی، ساختار نواری و ممان مغناطیسی اسپینی، برای نانو لوله اکسید روی زیگزاگ (0 و 8) خالص و آلائیده با اتم های فلز واسط V و Co مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات به روش امواج تخت تقویت شده خطی با پتانسیل کامل (FP-LAPW) و با تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) در چهارچوب نظریه تابعی چگالی انجام شده است. نتایج ما نشان می دهد که نانو لوله اکسید روی زیگزاگ ( 0و 8) میتواند پایدار باشد و علاوه بر این پایداری آن با تزریق اتم های ناخالصی V و Co افزایش می یابد، به طوری که نمونه آلائیده با اتم Co از پایداری بیشتری برخوردار است . همچنین حضور اتم های ناخالصی باعث ایجاد یک اعوجاج ساختاری در نانو لوله می شود. نتایج خواص الکترونی و مغناطیسی ما نشان می دهد که نانو لوله خالص اکسید روی یک نیم رسانا غیر مغناطیسی با گاف نواری مستقیمی در حدود eV 1/443 است در حالی که با جانشینی یک اتم V و Co به جای یک اتم Zn به ترتیب، یک گذار از حالت نیم رسانایی به حالت های فلزی و نیمه فلزی مشاهده می شود. علاوه بر این مشاهده می شود که نانو لوله اکسید روی آلائیده با این اتم های ناخالصی خاصیت مغناطیسی از خود نشان می دهد. مقدار ممان مغناطیسی برای نمونه آلائیده با اتم V حدود μB 2/345 و برای نمونه آلائیده با اتم Co، حدود 3/000 μB به دست آمده است.