Theoretical Modeling of Inorganic Nanostructures: Symmetry and ab-initio Calculations of Nanolayers, Nanotubes and Nanowires

این کتاب به شبیه سازی نظری و محاسباتی نانوساختارهای تک دوره ای برای کلاس های مختلف مواد معدنی می پردازد. این شبیه سازی ها مربوط به سنتز و مطالعات تجربی آنها می باشد. یک فرمالیسم نظری برای توصیف نانوساختارهای 1 بعدی با اشکال و مورفولوژی متقارن توسعه یافته است. سه نوع مدل برای این هدف در نظر گرفته شده است: (1) نانولوله ها (از نانولایه های 2 بعدی نورد شده و در قالب گرایی گروه های تقارن خط توصیف شده اند). (2) نانوروبان ها (به دست آمده از نانولایه های 2 بعدی با برش آنها در امتداد جهت انتخابی ترجمه). (iii) نانوسیم‌ها (از شبکه سه‌بعدی با برش آن در امتداد صفحات کریستالی موازی با جهت انتخابی ترجمه به دست می‌آیند). روش های شیمی کوانتومی از ابتدا برای محاسبات LCAO بر روی خواص الکترونیکی و ارتعاشی نانوساختارهای 1 بعدی به طور کامل شرح داده شده است. درک جنبه های نظری ارائه شده در اینجا، امکان سنتز نانوساختارهای تک دوره ای با مورفولوژی قابل پیش بینی و تفسیر بهتر خواص آنها را افزایش می دهد.

This book deals with the theoretical and computational simulation of monoperiodic nanostructures for different classes of inorganic substances. These simulations are related to their synthesis and experimental studies. A theoretical formalism is developed to describe 1D nanostructures with symmetric shapes and morphologies. Three types of models are considered for this aim: (i) nanotubes (rolled from 2D nanolayers and described within the formalism of line symmetry groups); (ii) nanoribbons (obtained from 2D nanolayers by their cutting along the chosen direction of translation); (iii) nanowires (obtained from 3D lattice by its sectioning along the crystalline planes parallel to the chosen direction of translation). Quantum chemistry ab-initio methods applied for LCAO calculations on electronic and vibrational properties of 1D nanostructures are thoroughly described. Understanding of theoretical aspects presented here enlarges the possibilities for synthesis of monoperiodic nanostructures with predictable morphology and better interpretation of their properties.