Electronic structure of aluminum arsenide nanocrystals using ab initio large unit cell method

Joint Authors

Jabbur, Hamad R.
Salih, Ziyad Adnan
Abd al-Sattar, Mudar A.

Source

Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences

Issue

Vol. 21, Issue 7 (30 Sep. 2013), pp.2464-2467, 4 p.

Publisher

University of Babylon

Publication Date

2013-09-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

4

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

استعملت طريقة المبادئ الأساسية المحددة لهارتري-فوك لمحاكاة التركيب الإلكتروني لبلورة فوسفيد الألمنيوم النانوية مكون ما بين 216 و 738 ذرة بقطر يصل إلى nm2.5.

قسمت الحسابات إلى جزئيين هما السطح و القلب.

و قد درس الوجه المؤكسد (001) – (1×1) و الذي يتوسع بزيادة حجم البلورة النانوية لتحديد دور السطح في التركيب الإلكتروني للبلورات النانوية.

أظهرت النتائج أن ثابت الشبيكة و الأيونية للقلب تتناقص بزيادة حجم البلورات النانوية.

إن ثابت الشبيكة للبلورة النانوية الأصغر قيد الدراسة اكبر بمقدار 1.38% و التأينية أكبر بمقدار 13.5% من قيمهما في البلورة النانوية الأكبر.

بینت النتائج أيضا إن زيادة حجم البلورة النانوية في القلب يؤدي إلى زيادة طاقة الترابط (القيمة المطلقة)، زيادة فجوة الطاقة، و زيادة عرض حزمة التكافؤ.

و لقد بينت النتائج أن حالات السطح تكون قلیلة التحلل قياسا بالقلب بسبب عدم استمرارية السطح و وجود ذرات الأوكسجين.

أظهرت الطريقة تقلبات في تقارب فجوة الطاقة و عرض حزمة التكافؤ و طاقة الترابط للقلب، نتيجة لتغيرات شكل البلورة.

العمل الحالي يقترح إضافة الأيونية و ثابت الشبيكة للكميات التي تتأثر بظاهرة الحصر (التقیید) الكمي.

إن طریقة النموذج الحالي لها ثلاث استعمالات ؛ فهي یمكن إن تستعمل للحصول على التركيب الإلكتروني للمادة الصلبة و للسطح و للبلورات النانوية.

Abstract EN

The ab initio restricted Hartree-Fock method is used to simulate the electronic structure of aluminum arsenide nan crystals consists of (216-738 atoms) with sizes ranging up to about 2.5 nm in diameter.

The calculations are divided into two parts, surface and core.

The oxygenated (001)-(1 × 1) facet that expands with larger sizes of Nano crystals is investigated to determine the rule of the surface in Nano crystals electronic structure.

Results show that lattice constant and iconicity of the core part are decreasing by increasing the size of Nano crystals.

The smallest investigated Nano crystal is 1.83 % larger in lattice constant and 13.5 % larger in ionicity than the converged value of largest investigated Nano crystal.

Increasing Nano crystals size also resulted in an increase of core cohesive energy (absolute value), increase of core energy gap, and increase of the core valence bandwidth.

The surface states are found mostly non-degenerated because of the effect of surface discontinuity and oxygen atoms.

The method shows fluctuations in the converged energy gap, valence bandwidth and cohesive energy of core part of Nano crystals duo to shape variation.

The present work suggests the addition of ionicity and lattice constant to the quantities that are affected by quantum confinement phenomenon.

The method of the present model has threefold results ; it can be used to approach the electronic structure of crystals bulk, surface, and Nano crystals.

American Psychological Association (APA)

Jabbur, Hamad R.& Salih, Ziyad Adnan& Abd al-Sattar, Mudar A.. 2013. Electronic structure of aluminum arsenide nanocrystals using ab initio large unit cell method. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences،Vol. 21, no. 7, pp.2464-2467.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-345922

Modern Language Association (MLA)

Jabbur, Hamad R.…[et al.]. Electronic structure of aluminum arsenide nanocrystals using ab initio large unit cell method. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences Vol. 21, no. 7 (2013), pp.2464-2467.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-345922

American Medical Association (AMA)

Jabbur, Hamad R.& Salih, Ziyad Adnan& Abd al-Sattar, Mudar A.. Electronic structure of aluminum arsenide nanocrystals using ab initio large unit cell method. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences. 2013. Vol. 21, no. 7, pp.2464-2467.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-345922

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Text in English ; abstracts in English and Arabic.

Record ID

BIM-345922