بررسی ویژگی‌های فونونی و گرمایی ترکیب تنگستن دی‌سولفید با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی (مقاله پژوهشی)

در این مقاله خواص فونونی و گرمایی ترکیب تنگستن دی‌سولفید مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه بررسی ویژگی‌های فونونی و گرمایی مانند ظرفیت گرمایی و آنتالپی است. محاسبات در چارچوب نظریۀ تابعی چگالی با روش شبه پتانسیل و توسط بستۀ محاسباتی کوانتوم اسپرسو انجام شده‌اند و تابع تبادلی-همبستگی آن‌ها از نوع اِل‌دیی‌اِی و جی‌جی‌اِی است. از مطالعۀ خواص گرمایی مشخص می‌شود که افت ظرفیت گرمایی در دماهای پایین، به صورت 3t است. در دماهای بالا نیز ظرفیت گرمایی به 71/673=nkb3 ژول بر کلوین در مول (قانون دولون پتی) نزدیک می‌شود. هم‌چنین مقدار گرمای ویژه و آنتروپی این ترکیب در دمای اتاق به ترتیب برابر 65/221 ژول بر کلوین در مول و 68/757 ژول بر کلوین در مول به‌دست آمد. در نمودار پراکندگی فونونی تعداد سه شاخۀ صوتی و 15 شاخۀ نوری به‌دست آمدند. هم‌چنین نمودار پراکندگی فونونی و چگالی حالت‌های فونونی از لحاظ تطابق حالت‌ها مقایسه شدند. نتایج به‌دست‌آمده با دیگر داده‌های موجود سازگاری دارند.

Investigation of the phononic and thermal properties of tungsten disulfide compound using density functional theory (Research Article)

In this paper, the phononic and thermal properties of tungsten disulfide have been studied. The aim of this study was to investigate the phonon and thermal properties such as heat capacity and enthalpy. The calculations are performed within the framework of density functional theory by pseudopotential methood and by Quantum Espresso computational package and their exchangecorrelation function is of LDA and GGA type. From the study of thermal properties, we find that the drop in heat capacity at low temperatures is T3. At high temperatures, the heat capacity approaches (3NKB =71.673J / K.mol DulongPetit law). Also, the specific heat value and entropy of this compound at room temperature were 65.221 J / K.mol and 68.757 J / K.mol, respectively. In the phonon scattering diagram, 3 Acoustic branches and 15 optical branches were obtained. Also, the phonon scatter diagram and the density of phonon states were compared in terms of state matching. The results obtained are consistent with other available data.