نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• آنیتا عالیپور ¹
• امیرعباس صبوری دودران ²
• ارژنگ شاهور ¹

¹ گروه آشکارسازی و دزیمتری پرتوها، پژوهشکده‌ی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1498-31465، کرج ـ ایران

² گروه فیزیک، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی: 3697-19395، تهران ـ ایران

چکیده

در این مطالعه ساختار الکترونی لوزوجهی (رمبوهدرال) ₃O₂α-Al مورد بررسی قرار گرفت. ساختار α- آلومینا متعلق به گروه فضایی  و لوزوجهی با دو واحد فرمولی (10 اتمی) در سلول واحد اولیه است. هرچند ساختاری که بیش­تر مورد استفاده قرار می‌گیرد، شش ­گوش ه­ای (هگزاگونال) شامل 12 اتم آلومینیم و 18 اتم اکسیژن، 6 واحد فرمولی است. نقش نقص ­ها در شبکه­ ی بلوری
به­ خصوص نقص تهی­ جا در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. تغییرات ساختار نواری در نبود یکی از اتم ­های O یا Al ارزیابی ­شده است. محاسبه­ های انجام ­شده (با استفاده از کد شبیه ­سازی کوانتوم اسپرسو) نشان داد که ₃O₂α-Al یک گذار مستقیم در نقطه­ی Γ دارد و گاف انرژی به ­دست آمده از نظریه ­ی تابع چگالی (DFT)،eV  3_/6 است. هم­چنین تهی­ جای O بیش­تر از تهی­ جای Al بر روی ساختار الکترونی بلور C:₃O₂α-Al تأثیرگذار بوده و در افزایش پاسخ این بلور به عنوان آشکارساز مؤثر است.

کلیدواژه‌ها

• تهی‌جا
• آلومینا
• نظریه‌ی تابعی چگالی (DFT)

20.1001.1.17351871.1398.40.4.8.6

عنوان مقاله [English]

Investigation of vacancies effects on the electronic structure of α-Al2O3 crystal

نویسندگان [English]

• A Alipour ¹
• A.A Sabouri Dodaran ²
• A Shahvar ¹

¹ Department of Radiation Detection & Dosimetry, Radiation Application Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 31465-1498, Karaj-Iran

² Department of Physics, Faculty of Science, Payame Noor University, P.O.Box: 19395-3697, Tehran -Iran

چکیده [English]

In this study, the electron structure of the α-Al₂O₃ rhombohedral graft has been investigated. The alpha-alumina structure belongs to the space group R3c and the rhombohedral with two units of formula (10 atoms) in the primary unit cell. Although the most widely used structure is hexagonal, it consists of 12 aluminum atoms and 18 atomic oxygen units, six units of formulas. The role of defects in the crystalline network, especially the vacancy defect, is investigated in this work. The band structure changes are evaluated in the absence of one of the O or Al atoms. The calculations showed that α-Al₂O₃ has a direct transition at Γ, and the energy gap obtained from the density functional theory (DFT) method is 6.3 eV. Also, the depletion effect of O is higher than that of Al on the crystal electron structure: α-Al₂O₃:C, and is useful in increasing the response of this crystal as a detector.

کلیدواژه‌ها [English]

• Vacancy
• α-Al2O3
• Density functional theory (DFT)