دراسة الخواص الطيفية والحرارية لاشباه موصلات هالوجينات (Se2F2) و(Se2Cl2) باستخدام ميكانيك الكم شبه التجريبي == Study of the spectroscopic and thermodynamic properties of semiconductor halogen (Se2F2) & (Se2Cl2) by using semi - empirical quantum mechanic
Author name:
هند احمد محمد
Supervisor name:
صبري جاسم العبيدي
General topic:
Physics
Specific topic:
Physics
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
26T1980 - p.pdf
Abstract:
لقد تم في هذا البحث دراسة الخواص الطيفية والحرارية لنوع من انواع الهاليدات التي تعرف بالهاليدات الاحادية (Monohalids) (سيلينيوم - احادي هاليد) وهي جزيئتي (Se2F2) و(Se2Cl2)، حيث تم دراسة الشكل الهندسي الفراغي للجزيئات من خلال ابعاد الاواصر وقيم الزوايا وزوايا السطوح وذلك باستخدام برامج الكم الشبه تجريبية وبطريقة (MNDO/pm3). ورسم منحني طاقة الجهد للجزيئات وذلك بتغير طول الاصرة بين ذرة السيلينيوم وذرات الهالوجين اي (Se - F)، (Se - Cl) ومنها تم حساب طاقة التفكك الطيفية للجزيئات فكانت قيمتها لجزيئة (Se2F2) تساوي (De=5.21683eV) ولجزيئة (Se2Cl2) (De=4.5244eV)؛ وايضا تم حساب ترددات الاهتزاز الاساسية للجزيئات والواقعة ضمن منطقة الاشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي وقد تراوحت لجزيئة (Se2F2) بينcm - 1 (625.04 - 76.65) ولجزيئة (Se2Cl2) بين (460.87 - 51.08)cm - 1. بالاضافة الى وصف انماط الاهتزاز الاساسية الستة والخاصة بكل جزيئة، وقد تم ايضا حساب عزم القصور الذاتي للجزيئات وكانت كل جزيئة تمتلك ثلاث قيم اساسية غير متساوية لعزم القصور الذاتي فقد كانت لجزيئة (Se2F2) مساوية الى : IA=0.488254cm - 1, IB=0.049555cm - 1, IC=0.044989cm - 1ولجزيئة (Se2Cl2) مساوية الى : IA=0.344528cm - 1, IB=0.024999cm - 1, IC=0.023308cm - 1وايضا تم حساب عزم ثنائي القطب للجزيئات وكانت قيمته لجزيئة (Se2F2) تساوي (0.8213 Debye) ولجزيئة (Se2Cl2) (0.01028 Debye)، كما تم حساب قيم الطاقة للمدارات الجزيئية (EHOMO) و(ELUMO) وكانت لجزيئة (Se2F2) (EHOMO= - 10.14239eV) و(ELUMO= - 4.105726eV) اما لجزيئة (Se2Cl2) فكانت (EHOMO= - 9.537817eV) و(ELUMO= - 3.89938eV)، ومنها حسبت طاقة التاين للجزيئات وذلك باخذ القيمة المطلقة لمقدار (EHOMO)، فكانت لجزيئة (Se2F2) تساوي (I.P=10.14239eV) ولجزيئة (Se2Cl2) يساوي (I.P.=9.537817eV).ومن مستويات الطاقة تم حساب مقدار فجوة الطاقة وكانت لجزيئة (Se2F2) (Eg=6.036664eV) ولجزيئة (Se2Cl2) (Eg=5.638438eV). وبعد ذلك تم تمثيل مستويات الطاقة برسومات توضيحية ببعدين (2D) وبثلاثة ابعاد (3D)، كما تم حساب كثافة الشحنة الكلية للجزيئات وجهد الكهربائية الساكنة وتمثيلها برسومات توضيحية ببعدين وبثلاثة ابعاد. وكذلك حسبت بعض الخصائص الحرارية (الثرموديناميكية) للجزيئات مثل حرارة التكوين والمحتوى الحراري (الانثالبي) والانتروبي والسعة الحرارية اضافة الى حساب طاقة جبس الحرة، وعند درجة حرارة الغرفة (298K) كانت حرارة التكوين لجزيئة (Se2F2) ( - 93.982Kcal/mol) والانثالبي (4106.453Cal/mol) والسعة الحرارية (17.2307Cal/mol/K) والانتروبي (84.963Cal/mol/K) وطاقة جبس الحرة ( - 21212.5Cal/mol)؛ اما بالنسبة لجزيئة (Se2Cl2) فكانت حرارة التكوين ( - 42.004Kcal/mol) والانثالبي (4425.947Cal/mol) والسعة الحرارية (18.1984Cal/mol/K) والانتروبي (90.6061Cal/mol/K) اما طاقة جبس الحرة فكانت ( - 22574.6Cal/mol). | The study in this search of spectral and thermal properties for type of Halids which known “MonoHalids” “Selenium - MonoHalids”, that’s molecules (Se2F2) and (Se2Cl2); where the study included the calculation of the space geometrical shapes through the bond dimensions, angle values and surface angles by using semi - empirical programs and method (MNDO/pm3)Also, the study include plot of the molecules potential energy curve by changing the bond length between atom of selenium and atoms of halogen (Se - F); (Se - Cl); then the calculation of the spectral dissociation energy which was for (Se2F2) (De=5.21683eV) and for (Se2Cl2) was(De=4.5244eV); also molecules primitive vibration frequencies located with in infrared region from spectrum ranged which was for (Se2F2) between (76.65 - 625.04)cm - 1 and for (Se2Cl2) between (51.08 - 460.87)cm - 1. In addition the six primitive vibration patterns described for the molecules; also; the moment of inertia for molecules which was for every molecule has unequal three primitive values; for (Se2F2) was : IA=0.488254cm - 1; IB=0.049555cm - 1, IC=0.04989cm - 1 and for (Se2Cl2) was IA=0.344528cm - 1, IB=0.024999cm - 1, IC=0.023308cm - 1.Also the dipole moment for molecules was calculate; for (Se2F2) was (0.8213Debye) and for (Se2Cl2) was (0.01028 Debye). Also orbital energy values calculation (EHOMO) and (ELUMO); were for (Se2F2) : (EHOMO= - 10.14239eV) and (ELUMO= - 4.105726eV) either for (Se2Cl2) were (EHOMO= - 9.537817eV) and (ELUMO= - 3.89938eV); and from these values; ionization energy calculated for molecules by take absolute values to (EHOMO); which was for (Se2F2) (I.P.=10.14239eV) and for (Se2Cl2) was (I.P=9.537817eV); and from energy levels; energy gap values was calculate which was for (Se2F2) (Eg=6.036664eV) and for (Se2Cl2) was (Eg=5.638438eV). After that the energy levels were represented in (2D) and (3D). The total charge density and electrostatic potential for molecules were calculate and represented in (2D) and (3D) computer generated shapes. The thermodynamic properties for molecules like heat of formation; enthalpy, entropy, heat capacity in addition the free Gibbs energy were calculate at room temperature (298K). The heat of formation for (Se2F2) ( - 93.982Kcal/mol), the enthalpy (4106.453 Cal/mol), the heat capacity (17.2307Cal/mol/K), the entropy (84.963Cal/mol/K) and the Free Gibbs energy ( - 21212.5Cal/mol); either for (Se2Cl2) were; Heat of formation ( - 42.004 Kcal/mol), the enthalpy (4425.947Cal/mol), the heat capacity (18.1984Cal/mol/K), the entropy (90.6061 Cal/mol/K) and Free Gibbs energy ( - 22574.6Cal/mol).
