شماره مدرك
20923
شماره راهنما
17974
پديد آورنده
ذريه، صالحالحسين
عنوان
مطالعه ابتدا به ساكن جابجايي القايي اتمها تحت تاثير تابش در مواد بلوري
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
فيزيك هستهاي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
هشت، 55ص. مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
برهمكنش تابش با ماده , انرژي آستانه جابجايي , ديناميك مولكولي , نظريه تابعي چگالي , الماس
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/22
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
فيزيك
دانشكده
فيزيك
تاريخ ويرايش اطلاعات
1404/11/25
كد ايرانداك
23201649
چكيده فارسي
بررسي برهمكنشهاي تابش با ماده عليرغم قدمت زياد آن، يكي از مسائل مهم در صنعت هستهاي به شمار ميرود و همواره تلاشهاي بسياري براي شبيهسازيهاي دقيقتر در اين خصوص انجام شده است. نظريه تابعي چگالي يا DFT به عنوان يكي از ابزارهاي قدرتمند در محاسبات ساختار الكتروني در علم مواد بوده و جايگاه استفاده از آن در علم مواد تحت تابش به صورت روز افزون در حال افزايش است. اين پژوهش با تكيه بر كارهاي انجام شده در حوزه علم مواد تحت تابش، به اين مهم پرداخته و ضمن ارائه برخي اصلاحات نظري در مدلسازيهاي جابجايي اتمها، رهيافتي را براي محاسبه تابعيت دمايي انرژي آستانه جابجايي بر اساس مدهاي ارتعاشي اتمهاي بلور معرفي كردهاست. همچنين، به منظور تكميل پژوهش در بررسي ابتدا به ساكن جابجايي القايي اتمها در مواد بلوري، انرژي آستانه جابجايي با بهرهگيري از ديناميك مولكولي ابتدا به ساكن در بلور الماس خالص محاسبه گشت كه ميتواند براي بررسي دقيقتر در كاربردهاي مختلف، نظير توليد مراكز رنگي در الماس بخصوص نقص NV- براي كابردهاي كوانتومي مورد استفاده قرار گيرد. به ترتيب، انرژي آستانه جابجايي در سه جهت اصلي ⟨100⟩، ⟨110⟩ و ⟨111⟩ به ترتيب برابر با 31.25، 41.25 و 36.25 الكترونولت با حداكثر خطاي 1.25 الكترونولت، محاسبه شده است كه تطابق خوبي با مقادير تجربي دارد. همچنين يك بسترهي محاسباتي مبتني بر كد SIESTA توسعه يافته است كه ميتواند براي محاسبات ابتدا به ساكن در علم مواد تحت تابش توسط محققين اين حوزه مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده انگليسي
Despite its long history, the study of radiation–matter interactions remains one of the central challenges in the nuclear industry, and sustained efforts have been devoted to achieving increasingly accurate simulations in this field. Density Functional Theory (DFT), as one of the most powerful tools for electronic structure calculations in materials science, has found growing application in the study of materials under irradiation. Building upon prior work in radiation materials science, the present research addresses this problem by introducing several theoretical refinements to atomic displacement modeling. Also, this work introduces a novel approach for determining the temperature dependence of the displacement threshold energy based on the vibrational modes of atoms in a crystal lattice. Furthermore, in order to complete the first-principles investigation of radiation-induced atomic displacements in crystalline materials, the displacement threshold energy was calculated using ab-initio molecular dynamics for pure diamond. These results can be employed for more detailed analyses in various applications, such as the generation of color centers in diamond—particularly the negatively charged NV center—for quantum technology applications. Accordingly, the displacement threshold energies along the three principal crystallographic directions ⟨100⟩, ⟨110⟩, and ⟨111⟩ were determined to be 31.25 eV, 41.25 eV, and 36.25 eV, respectively, with a maximum uncertainty of 1.25 eV. These values show good agreement with available experimental data. In addition, a computational framework based on the SIESTA code has been developed, which can be utilized by researchers for first-principles calculations in radiation materials science.
استاد راهنما
مريم حسنوند , اسماعيل عبدالحسيني سارسري
استاد مشاور
ظفراله كلانتري
استاد داور
جواد هاشمي فر , سجاد مري