نویسندگان

1 . دانشکده فیزیک، دانشگاه کاشان، کاشانآزمایشگاه فیزیک محاسباتی، گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه‌آزاد اسلامی، واحد قم، قم

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه خوارزمی، کرج

3 آزمایشگاه فیزیک محاسباتی، گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه‌آزاد اسلامی، واحد قم، قم

چکیده

،در این مقاله با استفاده از نرم­افزار کوانتوم اسپرسو، خواص فونونی نانولوله­های GaN زیگزاگ (0و4) و دسته صندلی (4و4)، محاسبه و بررسی شده است. با استفاده از نمودار پراکندگی فونونی، پایداری این نانولوله‌ها بررسی شده است. سپس با استفاده از نتایج محاسبات فونونی، ظرفیت گرمای ویژه در دماهای متفاوت محاسبه شدند. ثابت کشسانی در راستای محور نانولوله با محاسبه شیب نمودار پراکندگی فونونی تعیین شد

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Ab initio study of mechanical and thermal properties of GaN nanotubes by phonon calculations

نویسندگان [English]

  • H Tashakori 1
  • F Kanjouri 2
  • A Nejati 3

چکیده [English]

In this work, we calculated the phonon dispersion of GaNNTs (4,0) and (4,4) by quantum ESPRESSO package using Density Functional Theory (DFT), pseudo potentials, and plane wave self-consistent field (PWscf) method. For the purpose of lattice-dynamical calculation and phononic properties, we used PWscf and Phonon codes. The former produces the self-consistent electronic and all related computations (forces, stresses, structural optimization). The latter solves the DFPT equations and calculates dynamical matrices for a single wave-vector or for a uniform grid of wave-vectors. The stability of these nanotubes was studied by phonon curves. According to the calculations, the breathing mode was distinguished for both nanotubes. The mechanical properties of these nanotubes were characterized by the results obtained for phonon dispersion curves. Finally, a quantitative comparison was made between the values of stiffness of GaNNTs (4,0) and (4,4).

کلیدواژه‌ها [English]

  • quantum ESPRESSO
  • single wall GaNNTs
  • phonon properties
  • mechanical properties
  • thermal properties

1. P M Ajayan and T W Ebbesen, Rep. Prog. Phys. 60 (1997) 1025. 2. Z L Wang, P Poncharal, and W A De Heer, J. Phys. Chem. Solids 61 (2000) 1025. 3. S S Xie, W Z Li, Z W Pan, B H Chang, and L F Sun, J. Phys. Chem. Solids 61 (2000) 1153. 4. Y Wu, H Yan, M Huang, B Messer, J Song, and P Yang, Chem. Eur. 8 (2002) 1260. 5. P D Yang, et al., J. Adv. Funct. Mater. 12 (2002) 323. 6. N G Chopra, et al., Science 269 (1995) 966. 7. A Gali, Phys. Rev. B 73 (2006) 245415. 8. S Meng, E Kaxiras, and Z Zhang, Nano Lett. 7 (2007) 663. 9. S M Lee, Y H Lee, Y G Hwang, J Elsner, D Porezag, and Th Frauenheim, Phys. Rev. B 60 (1999) 7788. 10. J Golgberger, R He, Y Zhang, S Lee, H Yan, H-J Choi, and P Yang, Nature 422 (2003) 599. 11. H Morkoç, et al., Appl. Phys. 76, 3 (1994) 1363. 12. S M Lee, Y G Hwang, J Elsner, D Porezag, and T Frauenheim, Phys. Rev. B 60 (1999) 7788. 13. M Zhang, Z M Su, L K Yan, Y Q Qiu, G H Chen, and R S Wang, Chem. Phys. Lett. 408 (2005) 145. 14. Y H Guo, M X Chen, Z H Guo, and X H Yan, Phys. Lett. A 372 (2008) 2688. 15. Q Sun, A Selloni, T H Myers, and W A Doolittle, Phys. Rev. B 73 (2006) 155337. 16. Q Sun, A Selloni, T H Myers, and W Alan Doolittle, Phys. Rev. B 74 (2006) 195317. 17. A L Rosa, J Neugebauer, Phys. Rev. B 73 (2006) 205314. 18. G X Cen, Y Zhang, D D Wang, J M Zhang, and K W Xu, Computational and Theoretical Chemistry 963 (2011) 18. 19. L C Ma, Y Zhang, J M Zhang, and K W Xu, Physica B 406 (2011) 3502

تحت نظارت وف بومی