دانشگاه سمنان شیمى کاربردى روز 2981-2437 11 39 2016 06 21 Theoretical study of structural and electronic properties of small GanNn clusters (n=1-10) and their isomers مطالعه نظری خواص ساختاری والکترونی خوشه های کوچک گالیم نیترید (n=1-10) GanNn و ایزومرهایشان 9 24 739 10.22075/chem.2017.739 FA حیدرعلی شفیعی گل گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران اعظم مرادی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران Journal Article 2017 01 15 In this study, structural and electronic properties of GanNn clusters (n=1-10) are investigated using formalism of density functional theory (DFT) and projector augmented plane waves (PAW) within VASP software package. Results of calculations show that more tendency of N atoms in more stable structures of small clusters is the formation of building blocks N2 and  azid, whereas the 3D structures are revealed as cage-like shape with Ga-N bonds. A sharp increase in binding energy per atom from n=1 to n=2 is due to structure transition from 1D to 2D and increase of overlapping between N and Ga orbitals in order to obtain more stability. These changes for clusters with n>3 follow approximately a linear trend. Charge density contour shows an ionic bond with partial covalent character for Ga-N. Also, the lowest energy levels devote to N-s orbitals, middle levels to a hybridized case of Ga-s and N-p orbitals and levels close to Fermi level to a hybridized case of Ga-p and N-p orbitals. در این مطالعه، خواص ساختاری و الکترونی خوشه های  GanNn (10-1=n)  با استفاده از فرمول­بندی تابعی چگالی(DFT) و  به روش PAW در بسته­ی نرم افزاری VASP مورد بررسی قرار می­گیرند. نتایج حاصل ازمحاسبات نشان می­دهد که در  ساختارهای پایدارتر خوشه های کوچک،  اتم‏های N تمایل بیشتری به تشکیل پیوند هایی بصورت واحدهای سازنده‏ی 2N و یون آزید  دارند، در حالی که در خوشه بزرگتر، ساختارهای سه بعدی قفس مانند با پیوندهای Ga-N بیشتر ظاهر می شوند. یک افزایش سریع در انرژی بستگی بر اتم از 1n= به 2n= به دلیل گذار ساختار از حالت یک بعدی به دو بعدی و افزایش همپوشی‏های میان اوربیتال‏های N و Ga، جهت رسیدن به پایداری بیشتر است. این تغییرات برای ایزومرهای اول خوشه‏های 3 n> روندی تقریبا خطی را دنبال می‏کنند. پربند چگالی بار نشان می دهد که اگر چه پیوند  Ga-N دارای خصلت یونی است ولی بطور خیلی جزئی نیز رفتار کووالانسی از خود نشان می دهد.  همچنین پایین‏ترین ترازهای انرژی مربوط به اوربیتال های N-s، ترازهای میانی  یک حالت هیبریدی از Ga-s  و N-p و ترازهای نزدیک به تراز فرمی مربوط به Ga-p  و N-p هستند. https://chemistry.semnan.ac.ir/article_739_df263d996281d984952c07998dc54358.pdf