Elektronik yapılarda DFT tabanlı hesaplamalar ve nano-düzeydeki molekül bağıntılarının iletim katsayısı

Abstract

Bu çalışmada, yoğunluk fonksiyonu teorisi (DFT) ve dengede olmayan Green fonksiyonları seviyesinde saçılma teorisini esas alan H ve Li zincirleri için elektronik yapı ve iletim hesaplamaları yapılmaktadır. Sonlu sayıda H ve Li zincirleri alınarak farklı katkı tipleri incelenmektedir. Özellikle kenar-atom ve katkılanmış (H ve Li) atomların farklı konfigürasyonları karşılaştırılmaktadır. Aynı zamanda, eklenmiş veya çıkarılmış atomlarla çeşitli bağ uzunluklarının etkisi çalışılmaktadır. Bu hesaplamalarda DFT için SIESTA kodlarına dayalı SMEAGOL paket program kullanıldı. Yoğunluk durumları üzerinde iletim katsayısının bağımlılığı tartışılıp, özellikle bozulmuş Li zincirleri boyunca iletim araştırılmaktadır. Ayrıca, eklenen, çıkarılan atomların ve bağ uzunluklarının çeşitlenmesinin etkisi çalışılmaktadır. İyonik kümelerin etkisi boş olan durumlarla karşılaştırılmaktadır.İlk bölümde, bu konu ile ilgili olarak literatürden diğer çalışmalara ait bilgiler verilmektedir. Sırası ile ikinci ve üçüncü bölümde yoğunluk fonksiyonu teorisi ve uygulamaları ve kuantum elektron iletimi ile bilgi verilmektedir. Dördüncü bölümde, elde edilen sonuçlar sunulur ve tartışılmaktadır. H ve Li zincirleri boyunca iletim katsayıları belirlenmektedir. Gösterilebilir ki, bu sistemler eklenen veya çıkarılan atomlarda oldukça etkilidir. İletim katsayısı pikleri atomlarının konumları ile ilgilidir ve büyük uzunluklar için iletim pikleri daha keskin ve enerji bandları dardır. Ek olarak, saçılma bölgesinin geometrisi 1-boyutlu elektrotların davranışı için önemli bir rol oynamaktadır.Çalışmalarımızın doğruluğu diğer çalışmalar tarafından desteklenmektedir.

In this work, the results of electronic structure and transport for H and Li chains, based on density functional theory and scattering theory at the Green?s functions level have been presented. The systematic study has been made different impurity including finite H and Li chains. In particular, different configurations of side-atoms and impurity atoms have been compared. For these calculations have been used the SMEAGOL program package relies on the SIESTA code for the DFT. The transmission through distorted Li chains has been especially investigated and the depend of the transmission coefficient on the density of states has been discussed. Also, the influence of the atoms vacancied and added, and their various bond lengths has been studied. The effect of formation of an ionic cluster within the chains is compared to vacancy formation.In the first chapter, it has been given the other works in literature related to this subject. The density functional theory and its applications, the quantum electron transmission have been briefly introduced in second and third chapter, respectively. In fourth chapter the results obtained have been presented and discussed and the transmission coefficients through H and Li chains have been determined. It has been seen that these systems are strongly affected by atoms added or vacancied. It is observed that transmission coefficient peaks have been related to position of atoms; and the energy bands are narrow and transmission peaks are sharper for larger distances. In addition, the geometry of scattering region is played important role for behavior of one-dimensional chains.In this the accuracy of our results are supported by other works.