scholarly journals Υπολογιστική μελέτη νανοδομημένων υλικών με εφαρμογές στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

2018 ◽  
Author(s):  
Φώτιος Μίχος
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Ab Initio ◽  
Density Functional ◽  
Vacancy Defect ◽  
Functional Theory ◽  
Substitutional Defect

Η παγκοσμιοποιημέμη αγορά, ο σύγχρονος καταναλωτικός τρόπος ζωής, η υπερεκμετάλλευση των φυσικών πόρων και η εξάρτηση από τις εξαντλήσιμες πηγές ενέργειας καθιστούν αναγκαία την εύρεση νέων, πιο καθαρών και ανανεώσιμων μορφών ενέργειας. Η νανοτεχνολογία, ως ένα από το πιο αναπτυσσόμενους τομείς σήμερα, προσφέρει καινοτόμα υλικά που βρίσκουν εφαρμογή στη Παραγωγή και Εξοικονόμηση Ενέργειας. Αρχικά, λοιπόν, παρουσιάζονται κατηγορίες νανοϋλικών και το πώς βοηθούν στην αποθήκευση του υδρογόνου στα Μέσα Μαζικής Μεταφοράς, ώστε η χρήση του να είναι πιο εύκολη, πιο ασφαλής και αρμονικότρεη με την ανθρώπινη καθημερινότητα. Επίσης, μελετούνται νανοδομημένοι ημιαγωγοί (ή αλλιώς κβαντικές τελείες) και το πώς οι μοναδικές τους ιδιότητες αξιοποιούνται σε Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, στη Βιολογία και στην Ιατρική.Η επίλυση της μη σχετικιστικής χρονοανεξάρτητης εξίσωσης Shrödinger βοηθά στην κατανόηση του τρόπου που συγκροτούνται τα μόρια από άτομα, καθώς και των ηλεκτρονικών, οπτικών και δομικών ιδιοτήτων των μοριακών συστημάτων. Με τη βοήθεια της θεωρίας συναρτησιακού πυκνότητας (Density Functional Theory), και λαμβάνοντας υπόψη την ηλεκτρονιακή συσχέτιση και τις στιγμιαίες ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις των ηλεκτρονίων προβλέπεται η σωστή ποιοτική περιγραφή των ιδιοτήτων των διάφορων συστημάτων.Στη συνέχεια, μελετώνται διάφορα νανοδομημένα μεταλλικά υδρίδια που μπορούν να αποθηκεύσουν το υδρογόνο. Χρησιμοποιώντας, λοιπόν, όλες τις βασισμένες σε πρώτες αρχές (ab initio) υπολογιστικές μεθόδους και καταλήγοντας σε αποτελέσματα με συγκεκριμένες και επιλεγμένες προσεγγίσεις, εξετάστηκε ένας μεγάλος αριθμός διάφορων στοιχείων, δομών και κραμάτων, όπως είναι τα LinAln και τα LinAlnHnx , τα LinBn και τα LinBnHnx , καθώς και οι νανοδομές BnHm και ΑlnHm. Οι υπολογισμοί προσπαθούν να ανακαλύψουν την γεωμετρία των εξεταζόμενων δομών αλλά και την ευαισθησία της συμπεριφοράς τους και τον τρόπο συσχέτισης της ενέργειας εκρόφησης με το μέγεθος των δομών και τον αριθμό των υδρογόνων που περιέχονται σε αυτές.Tέλος, εξετάζονται οι νανοδομημένοι ημιαγωγοί CdSe και ZnS και υπολογίζονται οι βέλτιστες γεωμετρίες τους με ατέλειες (defects) στο εωτερικό των δομών τους. Είτε με αντικατάσταση ατόμων (substitutional defect) είτε με αφαίρεση ατόμων (vacancy defect) στις αρχικές τους δομές, υπολογίζεται το φάσμα απορρόφησης και διαπιστώνεται πώς επηρεάζεται το ενεργειακό χάσμα και κατά πόσο μπορεί να μετακινηθεί στο ορατό φάσμα.

scholarly journals Density Functional Theory and Complete Basis Set Ab Initio Computational Study of Five-, Six-, Seven- and Eight-hydrogen Coordinated Carbon Cations

1999 ◽  
Vol 23 (8) ◽  
pp. 502-503
Author(s):  
Branko S. Jursic
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Ab Initio ◽  
Density Functional ◽  
Computational Study ◽  
Basis Set ◽  
Functional Theory ◽  
Complete Basis ◽  
Complete Basis Set ◽  
High Level

High level ab initio and density functional theory studies are performed on highly protonated methane species.

scholarly journals Ab initio molecular dynamics of hydrogen on tungsten surfaces

2021 ◽  
Author(s):  
Alberto Rodríguez-Fernández ◽  
Laurent Bonnet ◽  
Pascal Larrégaray ◽  
Ricardo Díez Muiño
Keyword(s):  
Molecular Dynamics ◽  
Density Functional Theory ◽  
Ab Initio ◽  
Density Functional ◽  
Ab Initio Molecular Dynamics ◽  
Dissociation Process ◽  
Functional Theory ◽  
Classical Molecular Dynamics ◽  
Hydrogen Molecules

The dissociation process of hydrogen molecules on W(110) was studied using density functional theory and classical molecular dynamics.

Flexoelectricity in atomic monolayers from first principles

Nanoscale ◽  
2020 ◽  
Author(s):  
Shashikant Kumar ◽  
David Codony ◽  
Irene Arias ◽  
Phanish Suryanarayana
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Transition Metal ◽  
Ab Initio ◽  
First Principles ◽  
Density Functional ◽  
Transition Metal Dichalcogenides ◽  
Functional Theory ◽  
Group Iii ◽  
Flexoelectric Effect ◽  
Metal Dichalcogenides

We study the flexoelectric effect in fifty-four select atomic monolayers using ab initio Density Functional Theory (DFT). Specifically, considering representative materials from each of Group III monochalcogenides, transition metal dichalcogenides...

Germanene: a new electronic gas sensing material

RSC Advances ◽  
2016 ◽  
Vol 6 (104) ◽  
pp. 102264-102271 ◽  
Author(s):  
Sanjeev K. Gupta ◽  
Deobrat Singh ◽  
Kaptansinh Rajput ◽  
Yogesh Sonvane
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Ab Initio ◽  
Electronic Properties ◽  
Structural Stability ◽  
Density Functional ◽  
Gas Sensing ◽  
Functional Theory ◽  
Adsorption Characteristics ◽  
Sensing Material ◽  
Gas Molecules

The structural stability and electronic properties of the adsorption characteristics of several toxic gas molecules (NH3, SO2 and NO2) on a germanene monolayer were investigated using density functional theory (DFT) based on an ab initio method.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document