Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Κωνσταντίνος Σιμσερίδης, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Φυσικής, ΕΚΠΑ (Επιβλέπων),
Φοίβος Μαυρόπουλος, Καθηγητής, Τμήμα Φυσικής, ΕΚΠΑ
Βλάσιος Λυκοδήμος, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Φυσικής, ΕΚΠΑ
Περίληψη:
Στη παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία πραγματοποιείται έρευνα ορισμένων μορίων
μέσω δύο μεθόδων, την μέθοδο της ισχυρής δέσμευσης (Tight Binding, TB) και τη πραγματικού
χρόνου χρονικά εξαρτώμενη θεωρία συναρτησοειδούς πυκνότητας (Real Time - Time Dependent
Density Functional Theory, RT-TDDFT). Τα υπό μελέτη μόρια είναι το βενζόλιο, η 1,3,5 τριαζίνη,
οι πολυϊνικές καρβύνες και τα δικυανοπολυΐνια.
Κατά τη μέθοδο της TB, χρησιμοποιούνται τα ατομικά τροχιακά σθένους των ατόμων του
μορίου. Για το χρονοεξαρτώμενο πρόβλημα των μορίων χρησιμοποιείται ως αρχική συνθήκη η το-
ποθέτηση της οπής σε άτομο άνθρακα ή αζώτου κατά ισοπίθανο τρόπο σε όλα τα ατομικά τροχιακά
σθένους του ατόμου με όλους τους πιθανούς συνδυασμούς. Πιο αναλυτικά, τα ατομικά τροχιακά
σθένους είναι (2s, 2px, 2py, 2pz) = (1, 0, 0, 0), (0, 1, 0, 0), (0, 0, 1, 0), (0, 0, 0, 1), (√(1/2), √(1/2), 0, 0) κ.ο.κ.
Επιπλέον, μια αρχική συνθήκη είναι η TB STO-3G, η οποία προκύπτει με τη βοήθεια της βάσης
STO-3G στη μέθοδο RT-TDDFT. Συνοπτικά, η συγκεκριμένη αρχική συνθήκη προκύπτει από
το γεγονός ότι η βάση STO-3G αποτελείται από αθροίσματα Γκαουσιανών τροχιακών με την
ιδιαιτερότητα να έχει συνολικά αριθμό συναρτήσεων όσα και τα είδη ατομικών τροχιακών που
χρησιμοποιούνται στην TB. Το ποσοστό κατανομής της οπής στη μέθοδο της RT-TDDFT, το οποίο
χρησιμοποιείται στην αρχική συνθήκη της TB προκύπτει από τη συγκεκριμένη ιδιαιτερότητα.
Για τη μέθοδο της RT-TDDFT, χρησιμοποιούνται οι βάσεις 3-21G*, 6-31G*, 6-31G**,
6-311G**, 6-311++G**, cc-pVDZ, cc-pVTZ και STO-3G, ανάλογα με το υπό μελέτη μόριο και
την ιδιαιτερότητα του.
Η μελέτη των μορίων περιλαμβάνει τη βελτιστοποίηση της γεωμετρίας, την ανάλυση πληθυσμού
Lowdin, τις δονήσεις, τις ενεργειακές στάθμες, τα ιδιοδιανύσματα και το ενεργειακό χάσμα τους.
Επιπλέον, για το χρονοεξαρτώμενο πρόβλημα περιλαμβάνεται η πιθανότητα εύρεσης οπής και η
μέση πιθανότητα εύρεσης οπής του μορίου, η διπολική ροπή και το συχνοτικό περιεχόμενο του
μορίου μέσω του γρήγορου μετασχηματισμού Fourier της διπολικής ροπής και ο μέσος ρυθμός
μεταβίβασης του φορτίου.
Λέξεις-κλειδιά:
Μεταβίβαση οπής, Μοντέλο Ισχυρής Δέσμευσης, Πραγματικού Χρόνου Χρονικά Εξαρτώμενη Θεωρία Συναρτησοειδούς Πυκνότητας, Θεωρία Συναρτησοειδούς Πυκνότητας, πολυϊνικές καρβύνες, δικυανοπολυΐνια, βενζόλιο, τριαζίνη
