مجله دفاع هوافضایی

چکیده سیلیسین یک دگرشکل دوبعدی سیلیسیم با ساختار شش‌ضلعی لانه‌زنبوری مانند گرافن ( دگرشکل دوبعدی کربن) است. کاربردهای گسترده گرافن در ساخت کامپوزیت‌های سبک و مقاوم، پوشش‌های محافظ، سامانه‌های الکترونیکی پیشرفته، به دلیل رفتار برجسته‌ی الکترونیکی و ساختاری آن در صنایع هوافضا، مسیر پژوهش‌های علمی را به سمت بررسی رفتار‌ موادی با ساختار دوبعدی مشابه گرافن نظیر سیلیسین را هموار نموده است. با توجه به اهمیت روزافزون مواد با ساختار دوبعدی در فناوری‌های پیشرفته، درک رفتار الکترونی این مواد از طریق محاسبات کوانتومی مانند روش بستگی قوی ، ضروری است. این پژوهش بر اصلاح پارامترهای روشTB و محاسبه ساختار نواری سیلیسین تک‌لایه در مسیرهای با تقارن بالا K-Γ-M-K تمرکز دارد. یک هامیلتونی مبتنی بر روشTB برای سیلیسین تک‌لایه با استفاده از کدنویسی در متلب توسعه داده شد. محاسبات اصلاح‌شده ما یک یافته کلیدی را نشان می‌دهد: در نقطهΓ انرژی نوار پنجم1.705(eV) پایین‌تر از انرژی نوار چهارم 2.013(eV) است. این ترتیب نواری، اختلافی قابل توجه با نتایج روشab-initio نشان می‌دهد که روند معکوسی را گزارش می‌کنند و حساسیت پیش‌بینی‌های روشTB به پارامترسازی را برجسته می‌سازد. پس از برطرف کردن این عدم تطابق، نوارهای πو π^* به‌صورت خطی در سطح فرمی متقاطع می‌شوند، ویژگی‌ای که برای تشکیل مخروط دیراک و کاربردهای الکترونیکی فرکانس بالا حیاتی است. این یافته‌ها یک مدل محاسباتی دقیق‌تر برای سیلیسین ارائه می‌دهند که برای ادغام مؤثر آن در سامانه‌های الکترونیکی پیشرفته نظامی و هوافضا ضروری است.