نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران
چکیده
در این تحقیق، با استفاده از محاسبات اصول اولیه بر اساس تئوری تابعی چگالی (DFT)، به بررسی عملکرد الکترواپتیکی نانوساختار سه‌بعدی تی-کربن میپردازیم. علاوه بر بررسی پایداری دینامیکی و استاتیکی، ساختار بهینه شدۀ یاختۀ واحد تی-کربن، در راستای یک پژوهش نوین، خواص الکترواپتیکی، تحت تأثیر تنش هیدرواستاتیکی همه جهته بر یاختۀ واحد تا 9 گیگاپاسکال، با به‌کارگیری کدهای محاسباتی، شبیه‌سازی شده است. نتایج به‌دست آمده بیانگر عملکرد قابل قبول این نانوساختار به عنوان یک مادۀ مناسب جاذب اپتیکی است و میتوان این نانوساختار سه‌بعدی را جهت استفاده در طراحی قطعات نوآورانهای مانند حسگرهای الکترواپتیکی، دستگاه‌های تشدید نور، آشکارسازهای اپتیکی و سلولهای خورشیدی پروسکیت آلی پیشنهاد داد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Investigation of the performance of T-carbon ِnanostructure as optical absorbing material under hydrostatic stress
نویسنده [English]
- Hamidreza Alborznia
Department of Physics, Center of Basic Science, Khatam ol-Anbia (PBU) University, Tehran, Iran
چکیده [English]
In this research, we use first-principles calculations based on density functional theory (DFT) to investigate the electro-optical performance of a three-dimensional T-carbon nanostructure. In addition to analyzing the dynamic and static stability of the optimized structure of the T-carbon unit cell, as new research, the electro-optical properties of T-carbon, under the effect of omnidirectional hydrostatic stress on the unit cell up to 9 GPa, were simulated by using computational codes. The obtained results indicate the acceptable performance of this nanostructure as a suitable optical absorbent material. This three-dimensional nanostructure can be used to design innovative components such as electro-optical sensors, light intensifiers, optical detectors, and organic perovskite solar cells.
کلیدواژه‌ها [English]
- density function theory
- carbon allotrope
- three-dimensional T-carbon nanostructure
- electro-optical properties
- K S Novoselov, et al., Science 306 (2004) 666.
- S Okada, Rev. B 77 (2008) 041408.
- K S Novoselov, et al., Nature 438 (2005)
- S Balendhran, et al., Small 11 (2015) 640.
- S Zhang, et al., Nano Lett. 17 (2017) 3434.
- H Althib, et al., Mater. Sci. 44 (2021) 254.
- A Lopez-Bezanilla and P B Littlewood, Phys. Chem.C 119 (2015)19469.
- M Benidris, et al., Mater. Sci. 44 (2021) 221.
- S Yalameha, et al., 2021 Sci. Eng. B 273 (2021) 115430.
- H Alborznia, et al., Optik 180 (2019) 125.
- H Alborznia, et al., Res. Many. Sys. 11 (2021) 1.
- S Y Wakhare and M D Deshpande, Mater. Sci. 42 (2019) 206.
- H R Alborznia and S T Mohammadi, Mater. Sci. 44 (2021) 180.
- F A Celik Mater. Sci. 45 (2022) 108.
- H R Alborznia and S T Mohammadi, J. Phys. Res. 20 (2020) 259.
- H Alborznia and S T Mohammadi, Indian J. phys. 32 (2022) 2.
- H Alborznia, J. Mod. Phys. B. 38 (2024) 2450085.
- B Ram and H Mizuseki, Carbon 137 (2018) 266.
- D M Hoat, et al., Indian J. Phys 95 (2021) 2365.
- H Alborznia, et al., Superlattice Microstruct. 133 (2019) 106217.
- H Alborznia, Rev. Lett. 29 (2022) 2250078.
- X-L Sheng, et al., Rev. Lett. 106 (2011) 155703.
- W Jia-Qi, et al., Phys. Condens. Matter 28 (2016) 475402.
- P Blaha, et al., “An augmented planeWave+local orbitals program for calculating crystal properties WIEN2k 13.1”, Wien2K users guide, (2013) ISBN 3-9501031-1-2J.P.
- J P Perdew, et al., Rev. Lett.77 (1996) 3865.
- H J Monkhorst and J D Pack, Rev. B 13 (1976) 5188.
- H Ehrenreich and M H Cohen, Rev. 115 (1959) 786.
- F Birch, Geophys. Res.: Solid Earth 91 (1986) 4949.
- M C Abt, et al., B: Condens. Matter 194–196 (1994) 1451.
- N J Jeon, et al., Mater. 13 (2014) 897.
)