Design and Augmentation of the Optical and Electronic Characteristics of BaTiO3-Nanostructures-Doped PVA/PEG for Electronics Nanodevices

Abstract

The present work aims to design of PVA/PEG/BaTiO 3 nanostructures and investigating the structural, electronic, optical and thermal properties to use in future optics and electronics applications.The designed nanostructures have individual properties including low cost, lightweight, high corrosion resistance and good optical and electronic characteristics in comparison with other nanostructures.Using DFT with the hybrid functional B3LYP, the characteristics of PVA/PEG/BaTiO 3 nanostructures are studied.The electronic characteristics include total energy, energies of HOMO and LUMO, ionization energy, energy gap, electronegativity, electron affinity, electronic softness, electrophilic index, electron density, electrostatic potential, density of states, dipole moment, polarizability, and IRspectra.The thermal properties include thermal energy, enthalpy, specific heat, and entropy.The optical properties include the UV-spectra.The results indicate that the PVA/PEG/BaTiO 3 nanostructures have energy gap equal to 1.705 eV with good optical, thermal and electronic properties, which make it be useful in the electronics and optics fields.Дану роботу спрямовано на проєктування наноструктур полівінілалкоголь/поліетиленгліколь/BaTiO 3 (PVA/PEG/BaTiO 3 ) та дослідження структурних, електронних, оптичних і теплових властивостей для використання в майбутній оптиці й електроніці.Спроєктовані наноструктури мають індивідуальні властивості, включаючи низьку вартість, легкість, високу корозійну стійкість і хороші оптичні й електронні характеристики в порівнянні з іншими наноструктурами.Використовуючи теорію функціоналу густини з гібридним функціоналом B3LYP, досліджено характеристики наноструктур PVA/PEG/BaTiO 3 .Електронні характеристики включають повну енергію, енергії HOMO та LUMO, енергію йонізації, енергетичну щілину, електронеґативність, спорідненість до електронів, електронну м'якість, індекс електрофільности, елект-