- فوك هارتري حساباتالضغط تأثير لدراسةنتريد بلورة خواص في البورون

زين الستار عبد أحمد مضر اللطيف عبد محمود أحمديوسف وزارة / العابدين كربالء جامعة العلوم كلية مجبل

بابل / جامعة العلوم كلية والتكنلوجيا العلوم

/

المقدمة

الماسي البورون نتريد و الماس بين المتشابه التركيب إنالمادة ] لهذه المتقدمة الخواص يوضح أن تمتلك[ 1يمكن إذ ،

عالية ] حرارية توصيلية الماسي البورون نتريد 7.4تبلغ[ ) 2مادةW/cm oC ) الفعالية بينما عالية، حرارية إستقرارية و ،

واطئة ] واسعة،[ 3الكيميائية الطاقة فجوة و واطئة، الكثافة و ،عالية ] الكهربائية المقاومية >[ ]4و جدا عالية الصالبة و إذ[ 5،

الكهربائي العزل ثابت و الماس، بعد مادة أصلب ثاني تعتبرالفوالذ[ 6قليل ] الحديد مع تتفاعل ال المادة وهذه هي [7]، و ،

. الحمراء تحت األشعة و القريبة البنفسجية فوق لألشعة شفافةإذ الصناعة، عالم في مميزة مكانة لها جعلت الصفات هذه إن

الحمراء تحت األشعة تستعمل التي البصريات طالء في تستثمراالستعمال ذات المواد تدريع في و البنفسجية، فوق األشعة و

الطحن[ ]8الثقيل ] و القطع أدوات في كذلك و و[ 9، كما ،. عالية حرارة درجات عند تعمل التي التكنولوجيات في تستعمل

في متنامية اهمية ذات جعلتها المادة هذه مميزات أناالهتمام بؤرة وفي المتقدمة والتكنلوجبا الصناعة

البحوث من كبير ]17-12[للعديد بشكل ركزت التيفيزيائية صفات أو االلكتروني التركيب دراسة على

. الضغط تأثير تحت أو االعتيادية بالظروف إما محددة،و الكلية الطاقة حساب إلى الحالي البحث يهدفالتهجين حالة و الحجمي المرونة معامل و الحجم

و الربط طاقة و التكافؤ شحنة و التكافؤية للمداراتالطاقة فجوتي و التوصيل و التكافؤ حزمتي عرض

الماسي البورون نتريد لمادة المباشرة غير و المباشرة. بالضغط الخواص هذه تأثر دراسة كذلك و

للتداخل التام اإلهمال طريقة إختيار تم قد ووحدة( CNDO/2 )2التفاضلي/ تقريب المتضمنة و

الكبيرة ) النتائج( LUCالخلية موثوقية و للدقةأخرى ] لمواد تطبيقها بعد بواسطتها و[ 18المستحصلةمقارنة البرمجيات لتنفيذ الالزم للوقت اختصارها

هي الدرس قيد المادة أن و خاصة االخرى بالطرائقفي تعقيد من ذلك يتطلبه ما و < عنصرا وليست مركب

. الالزمة البرمجيات و الرياضي التناول

النظرية األسس

ji ijA i Ai

A

ii

el

rr

ZH

1

2

1 2

x

i

x

jijij

x

iiiel KJHE )2(2

A

iAAicore rZH 12

2

1

iiiF

jjij

jj jr

jiJ 1*

ijjjij

jij jr

jiiK

1*

ij

ijij

jjcore KJH

2

x

jijijiii KJH 2

iii CSCF

iiiS *

iiFiF *

j

ijijcoreii KJHF 2

ABAB

BBBAAAAA ZPPZPAIF

)(

)()1(2

1)()(

2

1

ABoAB PSF 2

1

BA AB

BA

R

ZZFHPE

)(

2

1

)()0(][)0( ,21

21

odqoqoAA

d d

odABB

ooAA

Aq

Aqpp SZPAIF

ooAA

dppP )0(2

1

d

odABqp

dpoq

oABqp PSF )0()0( 2

1,

والنتائج الحسابات.1. الشبيكة ثابت طول ادخالرقم 2. الجدول في الموضحة الثوابت قيم و الذرات مواقع .1ادخالالثنائية 3. التكامالت و التداخل مصفوفة و هاملتون مصفوفة حساب

االلكترون..4 ( - هاملتون فوك مصفوفة .Fqpحساب االولية ( الموجية للدالةالكثافة ) 5. مصفوفة مصفوفة ( ) Pμνحساب جعل خالل .Fqpمن قطرية ( خالل ) 6. من الكلية الطاقة (.Pμνحساب.7. الجديدة الذاتية القيم خالل من الجديدة فوك مصفوفة حساب.8 . الذاتي التوافق الى الوصول لحين السادسة و الخامسة الخطوتان تعادسماحية 9. من اكبر االخيرتين القراءتين بين الكلية الطاقة فرق كان إذا

البحث( Convergence toleranceالتقارب ) هذا في اعتمد والذيو ( eV 0.0136ليساوي ) السادسة و الخامسة الخطوات تعاد

قيم عندها تثبت التقارب سماحية من أقل الفرق كان إذا و السابعة،. الشبيكة ثابت و الكلية الطاقة

الفيزيائية 10. الخواص حساب يتم التاسعة الخطوة في النتائج تثبيت بعد للبلورة.

الحجم في الضغط تأثير

(GPaالضغط )

الحجم (Å3)

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

0 20 40 60 80 100 120

المرونة معامل في الضغط تأثيرالحجمي

(GPaالضغط )

معامل المرو

نة الحجمي

(GPa)

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

0 20 40 60 80 100 120

شحنة توزيع في الضغط تأثيرالتكافؤ

35-42

28-35

21-28

14-21

7-14

0-7

35-42

28-35

21-28

14-21

7-14

0-7

الترابط طاقة في الضغط تأثير

-13.3

-13.2

-13.1

-13

-12.9

-12.8

-12.7

-12.6

-12.5

-12.4

0 20 40 60 80 100 120

(GPaالضغط )

طاقة الربط

(eV)

حزمة عرض في الضغط تأثيرالتكافؤ

20

20.5

21

21.5

22

22.5

23

23.5

24

0 20 40 60 80 100 120

(GPaالضغط )

عرض

حزمة التكافؤ

(eV)

تغير عرض حزمة التوصيل مع الضغط

14.045

14.05

14.055

14.06

14.065

14.07

14.075

14.08

0 20 40 60 80 100 120

(GPaالضغط )

عرض حزمة

التوصيل (eV)

المباشرة غير الطاقة فجوة عرض تغيرالضغط مع

21.9

21.95

22

22.05

22.1

22.15

22.2

0 20 40 60 80 100 120

(GPa)الضغط

عرض فجوة الطاقغير ةالمبا

شرة (eV)

المباشرة الطاقة فجوة عرض تغيرالضغط مع

23.9

24

24.1

24.2

24.3

24.4

24.5

24.6

24.7

24.8

0 20 40 60 80 100 120(GPaالضغط )

عرض فجوة الطاق

ة المبا

شرة (eV)

االستنتاجاتطريقة ) 1. اعتبار ما، ( CNDO-LUCيمكن حد الى جيدة طريقة

. التجريبية القيم مع جيد توافق ذات النتائج أغلب كانت حيثمباشرة 2. بصورة أثر الحسابات في الترابط تصحيحات إدخال عدم

الشحنة توزيع على مباشرة غير بصورة و الطاقة فجوتي نتائج على. انتقالها و

بلورة )3. إلجهاد ( c-BNإن تعرضها عند بلوري إنهيار الى تتعرضيتجاوز ) (.GPa 90-سحب

و 4. الربط، طاقة من كل زيادة الى تؤدي الكبس إجهاد زيادة إنالطاقة فجوة و التوصيل، حزمة عرض و التكافؤ، حزمة عرض

المرونة معامل و المباشرة، غير الطاقة فجوة و المباشرة،المسافة ضمن كذلك و الذرات عند الشحنة كثافة و الحجمي،

. الحجم في نقصان الى تؤدي حين في البينية،طاقة 5. و الحجم، من كل زيادة الى تؤدي السحب إجهاد زيادة إن

الشحنة كثافة من كل في نقصان الى تؤدي حين في الربط،،حزمة عرض و الحجمي، المرونة معامل و البينية، المسافة ضمن

و المباشرة، الطاقة فجوة و التوصيل، حزمة عرض و التكافؤ،. المباشرة غير الطاقة فجوة

مادة ) 6. يجعل السحب .c-BNإجهاد توصيلية ( أكثر

و شكرا

لحسن اصغائكم