| Summary: | Στην παρούσα εργασία υπολογίστηκε η ενέργεια διαμορφώσεων γραφενίου
στις οποίες τα άτομα άνθρακα αποκλίνουν από το επίπεδο εξαγωνικό πλέγμα. Η
πρώτη περίπτωση που εξετάσθηκε ήταν η απόκλιση από το επίπεδο, των ατόμων του
ενός εκ των δύο υποπλεγμάτων του γραφενίου, θεωρώντας μία άπειρη περιοδική
δομή. Χρησιμοποιήσαμε τη θεωρία γραμμικού συνδυασμού ατομικών τροχιακών
(Linear Combination of Atomic Orbitals-LCAO) προκειμένου να κατασκευάσουμε
τις ενεργειακές ζώνες για τα s, px, py και pz τροχιακά των ατόμων άνθρακα στο
γραφένιο και μελετήσαμε τη μορφή τους συναρτήσει της κατακόρυφης απόκλισης z
των ατόμων του ενός υποπλέγματος από το επίπεδο. Στη συνέχεια, με προσαρμογή ab
initio δεδομένων για την ενέργεια παραμόρφωσης του δεσμού άνθρακα-άνθρακα στο
επίπεδο γραφένιο, εκτιμήσαμε τη συνάρτηση απωστικής ενέργειας μεταξύ των
ατόμων άνθρακα. Έτσι, για την περίπτωση του άπειρου περιοδικού πλέγματος,
υπολογίσαμε την ολική ενέργεια ανά άτομο συναρτήσει της κατακόρυφης απόστασης
των δύο ατόμων της μοναδιαίας κυψελίδας. Στη συνέχεια, προκειμένου να
μελετήσουμε ημιτονοειδείς κυματώσεις διαφορετικού μήκους κύματος και πλάτους,
κατασκευάσαμε πλέγματα γραφενίου διαφορετικών μεγεθών και υπολογίσαμε την
ολική ενέργεια για διάφορες διαμορφώσεις των πλεγμάτων αυτών. Προέκυψαν έτσι
ορισμένες διαμορφώσεις πλέγματος ενεργειακά προτιμητέες σε σχέση με την επίπεδη
διαμόρφωση του γραφενίου. Τέλος, μελετήθηκε η αλληλεπίδραση τύπου Van der
Waals μεταξύ των ατόμων επίπεδου υποστρώματος SiO2 και των ατόμων του
γραφενίου καθώς και η μεταβολή στην ολική ενέργεια των κυματώσεων του
γραφενίου που προκύπτει από την αλληλεπίδραση αυτή.
|
|---|
