XO(X=Be, Zn) Compounds Under High Pressure
| dc.contributor.advisor | Dr. Mohammed S. Abu-Ja'far | |
| dc.contributor.author | Omar Mahmood A. Isleem | |
| dc.date.accessioned | 2017-05-03T09:32:37Z | |
| dc.date.available | 2017-05-03T09:32:37Z | |
| dc.date.issued | 2008 | |
| dc.description.abstract | The structural phase transformations of semiconductors under high pressure have recently attracted a lot of attention. Experimental studies in this field are very difficult  and expensive, the computational physics programs make these studies very easy, very accurate and inexpensive. The computational approach enables us to know the atomic structures of materials, the electronic properties and give the chance to modify the bonding between atoms to create novel materials with predetermined properties. In the present study  the Full-Potential Linearized Augmented Plane-Wave (FP-LAPW) (which is included in a computer code WIEN2K) method depending on the Density Functional Theory (DFT) were used  to investigate the structural phase transformations of BeO and ZnO compounds under high pressure. In these calculations, the local density approximation(LDA), the gradient generalized approximation (GGA) and the modified Wu- Cohen-GGA approximation for the exchange correlation potential have been used. For BeO the equations of state (EOS’s) of wurtzite(WZ), zinc-blende(ZB) and rock salt (RS) have been calculated. From these (EOS’s) the transition under high pressure is occurred from wurtzite  to rock salt and from zinc-blende to rock salt structures, the transition pressure and the structural properties have also been calculated. The energy band gap for all phases of BeO have been calculated and a large band gap was found to be  (6 ~ 8 eV) which is  indicating that BeO is a good insulator. The same work was done for ZnO using the same method and the same approximations. A number of transition phases is predicted for ZnO, wurtzite to rock salt, wurtzite to cesium chloride, zinc-blende to rock salt, zinc-blende to cesium-chloride and rock salt to cesium-chloride. The transition pressure for each case was calculated. The structural properties have also been calculated and finally the energy band gap for each phase was investigated. Small energy band gap (0.3 ~1.5eV) is found, which means that ZnO behaves as  a semiconductor. The most important results of this study are: 1-The present calculations agree very well with the available experimental data and the other theoretical calculations. 2- The transition from structure to another is possible under high pressure. 3-BeO behave as an insulator in all its structures. 4-Wurtzite found to be the ground state for BeO compound at zero temperature. ZnO behave as a semiconductor in all its structures except in cesium-chloride structure it behaves as a semi-metal | en |
| dc.description.abstract | تتحدث هذه الاطروحه عن تحول بعض المركبات تحت تأثير ضغط مرتفع من تركيب إلى آخر، حيث أن دراسة أشباه الموصلات جذبت اهتمام الكثير من العلماء في الفترة الاخيره نظرا لأهميتها العملية والتطبيقية في المجال الصناعي والالكتروني . وحيث الدراسة العملية والتجريبية في هذا المجال مكلفه جدا من الناحية المالية والتقنية وتحتاج إلى جهد كبير وزمن طويل للحصول على نتائج فان ظهور وتطور الحاسبات الضخمة والسريعة أدى إلى ظهور وتطوير أساليب حسابيه تعتمد نظم المحاكاة مما أدى إلى تسهيل الدراسات وتوفير الجهد والمال والوقت في الحصول على نتائج جيده في مجال التركيب الالكتروني ومعرفه طبيعة المواد التي نتعامل معها من ناحية معرفه التركيب الالكتروني لها وإعطاء ألفرصه لتطوير الروابط بين المواد لإنتاج مواد مثاليه بصفات محدده سابقا والتمكن من حساب مستويات الطاقة وتحديد طاقه الفجوة والتي تحدد طبيعة المركب إذا ما كان موصل أو شبه موصل أو عازل. العديد من الأساليب ظهرت لمعالجه مثل هذه الحسابات والدراسات ولكن في هذه الاطروحه تم الاعتماد على أسلوب الجهد المزيد والتام ذو الموجات المستوية الخطية والذي يعمل تحت برنامج حاسوب يسمى (WIEN2K) والذي يعتمد بدوره على نظريه توزيع كثافة الشحنات داخل القذرات والتي يستخدم فيها أكثر من أسلوب تقريبي مثل (LDA) , (GGA), (Wu-Cohen). في دراسة مركب BeO تم حساب معادله ألحاله لكل التراكيب الممكنة مثل wurtzite (W), rocksalt (RS) ،zincblende (ZB) وتم تحديد أبعاد ألبلوره لكل تركيب وحساب الحجم والضغط الذي تتكون عنده كل بلوره ومن ثم تم حساب الضغط الانتقالي والذي يتحول عنده تركيب موجود إلى تركيب آخر مثل الانتقال من تركيب (W) إلى تركيب(RS) أو الانتقال من تركيب (ZB)إلى تركيب (RS)وتم أيضا حساب طاقه الفجوة لكل تركيب من التراكيب المذكورة حيث وجد إن طاقه الفجوة تتراوح ما بين (8~6eV ) مما يعني أن هذا المركب هو عازل في جميع حالاته وتراكيبه. بنفس الطريقة تم دراسة مركب ZnO ونفس الأسلوب تم استخدامه لتحديد الانتقال التركيبيوحساب الضغط الانتقالي من تركيب (W) إلى تركيب (RS) ومن تركيب (W) إلى تركيب (CsCl) ومن تركيب (ZB) إلى تركيب (RS) ومن تركيب (ZB) إلى تركيب (CsCl) وأخيرا من تركيب(RS) إلى تركيب (CsCl) ، وقد تم حساب معادله ألحاله لكل من التراكيب السابقة وتم تحديد أبعاد ألبلوره في كل حاله وحساب طاقه الفجوة لكل تركيب حيث تبين أن طاقه الفجوة لهذا المركب تتراوح من (1.5~0.3eV) مما يعني آن هذا المركب هو شبه موصل في جميع تراكيبه. من الدراسة السابقة استطعنا الحصول على النتائج التالية: 1- إن الحسابات التي حصلنا عليها تتطابق بشكل كبير مع الحسابات السابقة النظرية والتجريبية. 2- إن الانتقال التركيبي من تركيب إلى أخر ممكن تحت ضغط مناسب ومعين. 3- مركب BeO يسلك سلوك العوازل في جميع تراكيبه. 4- تركيب (W) هو التركيب الأساسي والطبيعي لمركب BeO عن درجه حرارة الغرفة. 5-ZnO له سلوك أشباه الموصلات في جميع تراكيبه إلا في حاله كلوريد السيزيوم فهو شبه معدن. | ar |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.11888/8598 | |
| dc.title | XO(X=Be, Zn) Compounds Under High Pressure | en |
| dc.title | دراسة مركبي ZnO و BeO تحت تأثير ضغط مرتفع | ar |
| dc.type | Thesis |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1
Loading...
- Name:
- xo_x_be_zn_compounds_under_high_pressure.pdf
- Size:
- 2.04 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description: