Khóa luận tốt nghiệp: Khảo sát năng lượng tương quan Positron – Electron trong phân tử đồng Oxit

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH VẬT LÝ HẠT NHÂN  KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: KHẢO SÁT NĂNG LƯỢNG TƯƠNG QUAN POSITRON – ELECTRON TRONG PHÂN TỬ ĐỒNG OXIT CBHD: ThS. Trịnh Hoa Lăng SVTT: Phạm Thị Phú TP. HỒ CHÍ MINH – 2010 LÔØI CAÛM ÔN Sau khi hoaøn thaønh khoùa luaän toát nghieäp vôùi ñeà taøi "khaûo saùt naêng löôïng töông quan electron - positron trong phaân töû ñoàng oxit". Toâi xin chaân thaønh göûi lôøi caûm ôn ñeán: Thaày Trònh Hoa Laêng ngöôøi ñaõ chæ höôùng, cung caáp taøi lieäu tham khaûo vaø söûa chöõa sai soùt cho toâi trong suoát quaù trình thöïc hieän ñeà taøi. Toaøn theå caùc thaày coâ khoa vaät lyù tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Tp. Hoà Chí Minh, ñaõ truyeàn ñaït cho toâi nhöõng kieán thöùc quyù baùu trong suoát boán naêm hoïc taïi tröôøng. Ngöôøi thanâ vaø taát caû caùc baïn ñaõ ñoäng vieân vaø giuùp ñôõ toâi hoaøn thaønh khoùa luaän. Moät laàn nöõa toâi xin caûm ôn taát caû moïi ngöôøi vaø xin nhaän nôi toâi loøng bieát ôn saâu saéc nhaát. Thaønh phoá Hoà Chí Minh thaùng 5 -2010 Sinh vieân thöïc hieän: Phaïm Thò Phuù - K32. DANH MUÏC CAÙC KYÙ HIEÄU, CAÙC CHÖÕ VIEÁT TAÉT  Caùc kyù hieäu. n: soá löôïng töû chính. 2: toaùn töû Laplace. l: soá löôïng töû quyõ ñaïo. a0: baùn kính Bohr. me: khoái löôïng electron.  : soá PI. EL: naêng löôïng cuïc boä. Z: ñieän tích hieäu duïng. : haèng soá Planck. : maät ñoä. H: Hamilton. : toaùn töû Gradien. : delta Dirac. T : haøm soùng thöû. : haøm soùng cuûa heä. J: haøm Jastrow. N: soá haït electron. T: ñoäng naêng. E: naêng löôïng. Eep : naêng löôïng töông quan electron – positron. V: theá naêng.  Caùc chöõ vieát taét. Ps: positronium. e+A: hệ liên kết positron - nguyên tử. : gamma. I: theá ion cuûa nguyeân töû CuO: phaân töû ñoàng oxit a.u: Ñôn vò nguyeân töû (atomic unit). e – p: electron – positron. VMC: Variational Monte Carlo. CAÙC ÑÔN VÒ Caùc ñôn vò tính toaùn trong nguyeân töû Ñaïi löôïng Baùn kính Bohr Khoái löôïng electron Ñieän tích electron. Haèng soá Planck Naêng löôïng tính theo Hartree Haèng soá Rydberg Kyù hieäu a0 me E  1 Hartree Ry Trong heä SI 5,291 772 108x10-11 m 9,109 3826x10-31 kg 1,602 176 53x10-19 C 1,054 571 68x10-34 J s 4,359 744 17x10-18 J (27,211 3845 eV) 1,0973731568525x 107/m. Trong heä ñôn vò nguyeân 1 1 1 1 1 0,5 (13,9056923 eV) LỜI MỞ ĐẦU Positron laø phaûn haït cuûa electron ñöôïc khaùm phaù lyù thuyeát bôûi Paul Dirac naêm 1928, sau ñoù ñöôïc Carl D. Andersen quan saùt thöïc nghieäm naêm 1932. Vaø ngaøy 15 thaùng 3 naêm 1933, sau khi taïp chí khoa hoïc Myõ chuyeân ñeà vaät lyù xuaát baûn baøi "electron mang ñieän döông" bôûi Carl D. Andersen cuûa vieän coâng ngheä California, lòch söû thöïc nghieäm positron baét ñaàu. Trong thöïc nghieäm huyû positron, döïa vaøo ñaëc tính huyû electron - positron maø positron coù phạm vi öùng duïng raát lôùn nhö: Söû duïng positron ñeå phaùt hieän khuyeát taät trong vaät lieäu baèng phöông phaùp ño phoå thôøi gian soáng, CT (Computed Tomography) trong coâng nghieäp ñeå phaùt hieän loã hoång vaät lieäu. Trong y học, positron ñöôïc öùng duïng vaøo coâng ngheä maùy PET (Positron Emission Tomography) duøng phổ biến trong chuẩn đoán và theo dõi bệnh ung thư. Caùc keát quaû thöïc nghieäm ñöôïc ño giaùn tieáp thoâng qua thôøi gian soáng cuûa positron hoaëc xung löôïng huyû caëp electron – positron trong moâi tröôøng khaûo saùt. Vaø nhöõng keát quaû thöïc nghieäm naøy seõ ñöôïc giaûi thích chính xaùc hôn neáu chuùng ta xeùt ñeán töông taùc electron - positron. Töø nhöõng naêm 50, ñaõ coù raát nhieàu nhaø khoa hoïc aùp duïng caùc lyù thuyeát löôïng töû ñeå giaûi thích söï huyû positron trong moâi tröôøng chaát raén nhöng haàu nhö raát phöùc taïp vaø khoâng ñaït keát quaû mong muoán. Ngaøy nay, phöông phaùp bieán phaân Monte Carlo ñang ñöôïc aùp duïng roäng raõi cho caùc heä löôïng töû nhö nguyeân töû, phaân töû, vaät lyù chaát raén. Phöông phaùp naøy tính toaùn ñôn giaûn vaø giaûi quyeát toát caùc vaná ñeà cuûa theá giôùi vi moâ. Vì vaäy trong phaïm vi khoaù luaän naøy, toâi aùp duïng phöông phaùp bieán phaân Monte Carlo trong moâ hình Born - Oppenheimer ñeå khaûo saùt naêng löôïng töông quan electron - positron trong phaân töûñoàng oxit . Noäi dung khoùa luaän goàm boán chöông: Chöông 1: Toång quan veà heä positron - electron. Chöông 2: Phöông phaùp bieán phaân Monte Carlo löôïng töû. Chöông 3: Aùp duïng phöông phaùp VMC cho phaân töû ñoàng oxit khi coù positron. Chöông 4: Caùc keát quaû tính toaùn. ... - tailieumienphi.vn