در دو دهه اخیر مطالعه و سنتز نانوذرات مواد، اهمیت ویژه ای یافته است. از جمله موادی که مورد توجه قرار گرفته، دی اکسید تیتانیم است و این ماده دارای رنگ سفید مایل به شیری و با ساختارهای روتیل، آناتاز یا بروکیت می باشد. این ماده در پزشکی، سرامیکها، سلولهای خورشیدی (به عنوان یک فوتوکاتالیست خوب)، روکش برای سطوح خارجی و موتور خودروها (بعنوان یک مادّه سخت ضدخش)، صنعت رنگ و کاغذ، حفاظت های فوتو کاتدی وغیره استفاده می شود. فاز آناتاز به دلایل: 1- تحرک بیشتر الکترون،2- ثابت دی الکتریک پایین، 3- دانسیته کمتر و4- دمای رسوب پایین تر، نسبت به فاز روتایل جهت مصارف فوتو کاتالیستی(که مهم ترین کاربرد این ماده است)، ارجهیت دارد، برای همین منظور در این تحقیق سعی کردیم نانو ذرات فاز آناتاز دی اکسید تیتانیوم را با قطرهای کنترل شده تولید نماییم. یکی از روشهای ساخت نانو پودرهای دی اکسید تیتانیم، استفاده از نوعی روش سنتز شیمیایی، بنام سل-ژل است. در پژوهش حاضر با استفاده از مواد اولیه و اتانل و ترکیب کنترل شده آنها به نسبت 1: 10، در دمای اتاق و تحت گاز بی اثر آرگون وکنترل عوامل فیزیکی و شیمیایی مختلف از جمله نحوه کلسینه کردن، زمان هم زدن محلول، نانو ذرات را تولید نموده و اندازه ذرات را کنترل کرده و بهبود دادیم. برای بررسی درستی کار انجام پذیرفته، نمونه های تولید شده در زمان های هم خوردن و دماهای کلسینه متفاوت را با دستگاه های xrd، sem و tem مورد ارزیابی قرار دادیم. با استفاده از نتایج به دست آمده از این ارزیابی ها، اندازه قطر نانو ذرات تولیدی بین 5 الی 25 نانو متر بوده است.

در این پژوهش به بررسی خواص الکترونی نانولوله نیترید بور تک دیواره نوع زیگ-زاگ در شرایط فیزیکی مختلف از جمله در حضور ناخالصی پرداخته ایم. محاسبات عددی ما مبتنی بر هامیلتونی تنگ بست، نظریه ی تابع گرین و فرمول بندی لانداور می باشد. عنصر کربن ناخالصی است که به ساختار نانولوله اضافه کرده ایم. نتایج ما نشان می دهد که نانولوله نیترید بور خالص یک عایق با گاف نواری حدود 5 الکترون ولت است و اندازه این گاف مستقل از قطر و طول نانولوله می باشد. افزودن ناخالصی کربن سبب می شود که گاف انرژی کاهش یابد و تعدادی از حالت های الکترونی به درون گاف القا شود. با افزایش غلظت ناخالصی کربن در نانولوله گذار عایق به نیمرسانا رخ می دهد. در نتیجه با کنترل میزان ناخالصی کربن می توان نانولوله با گاف مورد نظر ساخت.

در این مطالعه تاثیر خواص ماده هسته ای بر روی محاسبه پتانسیل هسته ای را با استفاده از معادله حالت هسته های داغ مورد بررسی قرار داده ایم. برای این منظور در این تحقیق پیشنهاد شده است تغییرات انرژی حاصل از اثرات تراکم پذیری در طی واکنش با استفاده از این معادله حالت محاسبه شود. بررسی انجام شده بر روی واکنش با استفاده از فرمالیزم پیشنهادی در این تحقیق نشان می دهد که، تصحیحات ناشی از اثرات تراکم پذیری را می توان به خوبی توسط این معادله حالت و یک نیروی وابسته به انرژی با برد صفر، در محاسبه پتانسیل هسته ای شبیه سازی نمود.

در این پایان نامه نانوذرات دی اکسید تیتانیم, tio2 با روش شیمیایی رفلاکس تهیه شده و تغییرات اندازه بلورک ها و کیفیت آنها, تحت تغییرات شیمیایی و فیزیکی مختلف در شرایط آماده سازی, بررسی گردیده است. برای انجام این کار از اتانول, متانول و تیتانیم تترا ایزوپروپکسید (ttip), به همراه مقداری آب مقطر خالص استفاده شده است. برای تهیه نانوذرات, مواد لازم را با نسبت های مولاری مشخص تحت رفلاکس قرار داده و سپس رسوب حاصل را جدا کرده و بعد از خشک شدن در دماهای مختلف کلسینه می کنیم. در این کار ما برای به دست آوردن ذرات با اندازه و کیفیت مناسب, سنتز را با تغییر پارامترهای مختلفی چون تغییر دماهای کلسینه, تغییر نسبت مولاری حلال ها, تغییر دما و زمان رفلاکس, تغییر مقدار آب مقطر و شرایطی دیگر همچون استفاده از امواج التراسونیک و هم خوردن مغناطیسی محلول تحت رفلاکس, بررسی نمودیم. در این پژوهش به استحاله فازی آناتاز به روتایل نیز پرداخته شده و نسبت جرمی آنها نیز محاسبه شده اند.برای مشخصه یابی نانوذرات از روش های مختلفی مانند دستگاه پراش اشعه ایکس(xrd), برای تعیین فازها و اندازه بلورک ها, ازمیکروسکوپ الکترون روبشی (sem) برای ارزیابی مورفولوژی ذرات روی سطوح و از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) برای تعیین اندازه ذرات استفاده شده است.

مجموعه خواص ممتاز نانولوله های کربنی همچون چگالی پائین، نسبت سطح به حجم بالا، تنوع ساختاری، مقاومت شیمیایی بالا، استحکام مکانیکی مطلوب، مدول یانگ بالا و خواص الکترونی ویژه، حوزه جذابی را برای محققین جهت مطالعه و یافتن کاربردهای آن در گستر? زیاد، بعنوان تقویت کننده در نانوکامپوزیت ها گرفته تا قطعات میکروالکترونیک مانند led، fed حسگرهای مولکولی و آشکارسازها فراهم نموده است. اولین مشکل پیشرو در بکارگیری این مواد نانوساختاری، ساختن آن با کیفیت بالا و با قابلیت تولید مجدد می باشد. زیرا پارامترهای زیادی بر مکانیزم رشد و خواص محصولات تولیدی تاثیر گذارند. از میان روش های مختلف سنتز نانولوله ها، روش رسوب گذاری بخار شیمیایی می تواند تا حدودی این مشکلات را بر طرف نموده و کنترل بهتری را بر مکانیزم رشد نانولوله ها فراهم می نماید. در این پایان نامه، با سنتز نانوذرات کاتالیزوری به روش تلقیح، اثر پارامترهای مختلف سنتز شامل، نوع بستر، نوع فلز کاتالیزور و اندازه آن، روش آماده سازی کاتالیزور، دمای سنتز، نوع گاز هیدروکربنی و اثر زمان کلسینه شدن نانوذرات کاتالیزوری بر رشد و ابعاد نانولوله ها به روش رسوب گذاری بخار شیمیایی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که تمامی نانولوله های سنتز شده در این تحقیق از نوع چند دیواره بوده است. نتایج نشان می دهد که پارامترهای موثر بر رشد می توانند به شدت بر مورفولوژی، ابعاد، بهر? تولید، خلوص و کیفیت نانولوله های تاثیر گذار باشند. از میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری و نیز پراکندگی اشعه ایکس برای مشخصه یابی نانوذرات کاتالیزوری تهیه شده و نانولوله های کربنی سنتز شده به کار گرفته می شود.

?روند موجود در الکترونیک حالت جامد, به سمت کوچک و کوچکتر شدن وسایل الکترونیکی, از میکروالکترونیک به نانوالکترونیک و بطور منطقی باید در انتها به الکترونیک مولکولی ختم شود. در سالهای اخیر پیشرفتهای خوبی در ساخت و توسعه سیم ها ودیودهای مولکولی که جزو سوئیچ های الکتریکی دوترمیناله( ساخته شده ازتک -مولکول) هستند شده است. ذر سال 1974 aviram and ratner ایده یکسو ساز مولکولی بر پایه ترکیبات مولکولی ازپلیمرهای همیوغ آلی ساندویچ شده بین دو الکترود فلزی را عملی کردند. یک سیم مولکولی شامل یک پل مولکولی است که بین دو الکترود فلزی قرار گرفته است. در سال 2008 از dna به عنوان پل مولکولی در ساخت ترانزیستور مولکولی استفاده شده است. همچنین گزارش­هایی از استفاده dna در نانوحسگر داده شده است. یکی از مهمترین مسائل در الکترونیک مولکولی فهم مقاومت تماسی ناشی از اتصال مولکولی به الکترودهاست. یکی از روشهای عمومی اتصال مولکول به الکترودهای خارجی استفاده ازthiolate bonds وthiol bonds به الکترودهای طلاau(111)است. برای مثال در دهه اخیر رسانائی وخواص الکتریکی یک سری از gold-dithiol-gold junction شامل benzenedithiol(bdt); benzenedimethanethiol(bdmt); hexanedithiol(hdt); octanedithiol(odt);decanedithiol(ddt) مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از مزایای این روش این است که اغلب سیستمهای ارگانیک را با یک thiol endgroupform روی au(111) می توان self-assembled monolayer (sam) کرد. بنابراین می توانsam را روی یک الکترود زیرین لایه نشانی و روی یک الکترود دیگر را با عمل تبخیر برسطح آن نشاند. در این پایان نامه یک سیم مولکولی به صورت فلز/مولکول/فلز مدل­سازی می­نماییم که پل مولکول یکی از باز­های آلی مولکول dna به نام آدنین می­باشد. یکی از مباحث مهم و اساسی در یک سیم مولکولی اثر محل اتصال الکترود/مولکول است. در این پژوهش اثر محل اتصال طلا/آدنین در روی خواص الکترونی سیم مولکولی طلا/آدنین/طلا مورد بررسی قرار می­گیرد. همچنین اثر میدان الکتریکی روی این خواص مطالعه می­شود. طبق مطالعات تجربی خاصیت چسبندگی بالای اتم گوگرد به الکترود طلا باعث شده تا از این اتم به عنوان رابط بین باز آلی آدنین و الکترود طلا استفاده شود. روش مورد استفاده در این مطالعه روش اصول اولیه (first principle) در چارچوب نظریه تابعی چگالی (dft) با تقریب (ub3lyp) و (rob3lyp) بهمراه پایه­های (6-31g*) و (lanl2dz) است. ?

در این پژوهش به مطالعه خواص الکترونی سیم مولکولی مدل au/cnt/au به ازاء طولها و قطر های مختلف از نانو لوله کربنی (cnt) نیمه هادی (نوع زیگ-زاگ) و شکل های مختلفی از طلا پرداخته ایم. بصورت نظری رسانایی وابسته به طول و قطر نانو لوله کربنی در سیم های مولکولی، بر اساس مدل سه بعدی محدود به سایز مورد بررسی قرار گرفت. واضح است که وابستگی رسانایی به طول زنجیره، حتی در الکترون های بی واکنش هم تفاوت هایی از نظر کیفی دارد. هم چنین بررسی شد که انتگرال های انتقال بین الکترودها و زنجیره نقش مهمی را در رسانایی ایفا می کنند. ما فهمیدیم که وابستگی به قطر و مقدار انتگرال انتقال در ماتریس های سلف - انرژی در این نمونه ها بیشتر است. خواص الکترونی، از جمله چگالی حالتهای الکترونی، رسانندگی الکترونی و مشخصه جریان ولتاژ سیم مولکولی مدل au/cnt/au به ازاء قطرها و طول های مختلف محاسبه شده است. روشهای عددی بکار رفته مبتنی بر هامیلتونی تنگ بست، رهیافت تابع گرین تعمیم یافته و فرمول بندی لانداور می باشد

پیوندهای فلز- مولکول- فلز شامل پوسته های مولکولی نازک بین الکترودهای فلزی می باشند. اتصال های مولکولی نانو مقیاس به عنوان محیط های شیمیایی جدید عمل می کنند و می توانند به حداقل کردن ابعاد و افزایش کارائی مدارهای کامپیوتری کمک کنند. آنها همچنین می توانند به عنوان کلیدها، حسگرها، ترانزیستورها و ابزار الکترونی عمل کنند. یکی از موضوعات اصلی در الکترونیک، ساخت، اندازه گیری و فهم مشخصه های جریان- ولتاژ یک محیط الکترونی در سیستم های مولکولی می باشد. بنابراین در این پژوهش به بررسی خواص الکترونی نانولوله تک دیواره نوع زیگ زاگ ساندویچ شده بین دو الکترود فلزی پرداخته ایم. روش های عددی به کار رفته در این محاسبات مبتنی بر هامیلتونی تنگ بست، رهیافت تابع گرین، مدل نیونز- اندرسون و فرمول بندی لانداور می باشد. نتایج نشان می دهد که نانولوله همانند نانولوله کربنی دارای هر دو خاصیت فلزی و نیمه رسانایی می باشد. با تغییر در خصوصیات ساختاری نانولوله از جمله قطر، طول و قدرت جفت شدگی مولکول/ الکترود، ویژگی های الکترونی متفاوتی حاصل می شود. با توجه به حالت های پلکانی جریان- ولتاژ، این سیم مولکولی به عنوان نامزدی مناسب برای ابزار الکترونی نانومقیاس معرفی می شود.

نانوذرات ceo2به دلیل شفافیت اپتیکی بالای آنها در ناحیه ی مرئی و قابلیت جذب در ناحیه ی فرابنفش(uv)،به عنوان ماده ی محافظ uvاستفاده می شوند و این خاصیت به دلیل اثرات زیانبار امواج uvنور خورشید روی پوست انسان بسیار مورد توجه می باشد. در این پروژه نانوذرات ceo2-sio2به روش مایسل معکوس سنتز شده است. به این منظور از پیش ماده های سریوم نیترات 6 آبه(cen3o9.6h2o)و تترا اتیل اورتوسیلیکات(c8h20o4si)وازigepal-co520به عنوان سورفکتانت استفاده گردید.در این تحقیق نانوذرات sio2، نانوذرات ceo2و نانوذرات ceo2-sio2سنتز شده وخواص اپتیکی، تغییرات اندازه ی نانوذرات و مورفولوژی آن ها تحت شرایط متفاوت فیزیکی و شیمیایی مطالعه گردیده است. دمای کلسینه، نسبت های مولی sio2به ceo2و phمحیط واکنش، فاکتورهای بررسی شده در این پروژه می باشند. به منظور تجزیه و تحلیل نانوذرات تولید شده از دستگاه پراش پرتو ایکس (xrd)،میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)بهره برده و نیز برای مطالعه ی خواص اپتیکی نانوذرات از دستگاه اسپکتروفتومتر uv-visاستفاده گردید.نتایج نشان می-دهد که افزایش دمای کلسینه، کاهش نسبت مولی sio2به ceo2و افزایش مقدارphاز طریق کاهش میزان عبور پرتوهای مضر فرابنفش و افزایش میزان جذب آن ها باعث بهبود خواص اپتیکی می گردند.

در سالهای اخیر کاربرد نانو ذرات و لایه های نازک به طور وسیعی گسترش یافته که به دلیل ساختارهای متفاوت هر کدام کاربردهای مختلفی در زمینه های الکترونیکی، اپتیکی، متالوژیکی، بیو دارویی و... دارند. در این تحقیق به آماده سازی سیستم لایه نازک حاوی نانوذرات tio2 با ناخالصی sn با نسبت های مولاری مختلف و سرعت لایه نشانی متفاوت بر سطح زیر لایه هایی از جنس شیشه لام به روش اسپین کوتینگ می پردازیم. پس از مرحله کلسینه نمونه ها، به کنترل مورفولوژی سطحی با دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem)، توپوگرافی لایه نازک توسط میکروسکوپ نیرو اتمی(afm) پرداختیم. همچنین با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر(uv) طیف عبوری و جذبی به منظور تعیین ضریب جذب، ثابت خاموشی، گاف انرژی و ضریب شکست نمونه ها اندازه گیری گردید. نتایج حاکی از آن است که بیشترین میزان طیف جذبی مربوط به لایه نازک tio2 آلائیده با ناخالصی 5 مول درصد sn و سرعت لایه نشانی 3000 دور بر دقیقه می باشد.

اکسید-دوتائی sio2-tio2 دارای ویژگی ها و خواص مناسبی است که باعث شده تا این ماده کاربردهای مختلفی در صنعت داشته باشد. از جمله کاربردهای این اکسید دوتائی می توان به کاربرد آن در زمینه های مختلف مانند صنایع اپتیکی، ساخت موجبرهای اپتیکی، حسگرها و سلول های خورشیدی اشاره کرد. به همین علت تحقیقات متعددی در دهه های اخیر در مورد خواص و روش های ساخت لایه نازک آن صورت گرفته است. در این پایان نامه، ابتدا لایه های نازک اکسید-دوتائی sio2-tio2 با استفاده از روش شیمیایی سل-ژل و لایه نشانی چرخشی بر زیرلایه های شیشه ای، لایه نشانی گردید. سپس خواص نوری و سطحی این لایه ها در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت. برای مشخصه یابی لایه های نازک ساخته شده از آنالیزهای طیف سنجی نوری در محدوده ماورای بنفش-مرئی (uv-visible)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپی نیروی اتمی(afm) استفاده گردید. همچنین به سنتز نانوذرات اکسید-دوتائی sio2-tio2 و مشخصه یابی آن توسط پراش اشعه ایکس (xrd) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir) پرداخته شد.

در این پایان نامه، سنتز و مطالعه خواص اپتیکی نانو ذرات فریت کبالت در بستر سیلیکا به روش سل-ژل، تحت دماهای کلسینه 400 ،650 و 800 درجه سیلیسیوس با میانگین اندازه 10 تا nm 120 با موفقیت انجام شده است. همچنین تغییرات اندازه و گاف اپتیکی نمونه ها در mmol 3/0، 4/0 و 7/0 اسید کلریدریک، در دمای کلسینه 800 درجه سیلیسیوس مورد بررسی قرار گرفته و ذرات با میانگین اندازه 8 تا nm 24 سنتز شده اند. نتایج حاصل از نمونه ها با استفاده از طیف سنج هایftir ، uv-vis ،xrd و sem مورد بررسی قرارگرفته است. طیف xrd نشان می دهد که نانو ذرات دارای ساختار اسپینلی می باشند و با افزایش دمای کلسینه، به دلیل متراکم شدن بیشتر نانو ذرات، میانگین اندازه افزایش یافته است. همچنین مشاهده شد که با افزایش مولار اسید کلریدریک، میانگین اندازه نانو ذرات بزرگتر شده است. نتایج حاصل از sem موکد این مطلب است که نانو ذرات تشکیل شده اند و شکل ذرات کروی است. با استفاده از طیف ,ftir می توان فهمید که با افزایش مولار اسید کلریدریک، میزان ضریب عبور کاهش یافته است. همچنین در بررسی خواص اپتیکی با استفاده از رابطه تاوک، گاف نواری اپتیکی نانو ذرات در 2 n= برای گذار مجاز مستقیم، 2/1 n= برای گذار مجاز غیر مستقیم، 3/1 n= برای گذار غیر مجاز غیر مستقیم و 3/2 n= برای گذار غیر مجاز مستقیم در دمای کلسینه 800 درجه سیلیسیوس، رسم شد و برای نمونه های 3/0 میلی مولار، 4/0 میلی مولار و 7/0 میلی مولار مقایسه گردید. نمودار گاف اپتیکی بدست آمده برای نمونه ها نشان می دهند که با افزایش مولار اسید، گاف اپتیکی افزایش یافته است. همچنین در 3/0 میلی مولار، گاف اپتیکی مجاز مستقیم و غیر مستقیم تحت تغییر دمای کلسینه در دو دمای 800 و900 درجه سیلیسیوس مورد بررسی قرار گرفت. بهبود شکل و خاصیت فوتوکاتالیستی نمونه ها با اضافه کردن میزان میلی مولار اسید کلریدریک و افزایش دمای کلسینه بدست آمد. در مطالعه انجام شده روی ضریب خاموشی نمونه ها، با افزایش مولار اسید کلریدریک، ضریب خاموشی کاهش پیدا کرده و در نتیجه از میزان میرایی موج کاسته شده است.

با افزودن درصدی ناخالصی در حدود 25% از اتم های بور در نانولوله کربنی می توان به نانولوله ترکیبی bc3 دست یافت که خواص الکترونی ویژه ای دارد. در این پژوهش با استفاده از روش تنگ بست و رهیافت تابع گرین، مدل نیوز- اندرسون و فرمول بندی لانداور، خواص الکترونی نانولوله ی تک دیواره bc3 نوع زیگ زاگ که بین دو الکترود فلزی ساندویچ شده، مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به اینکه دو نوع ساختار زیگ زاگ برای این نوع از نانولوله ها به دست آمده (bc3_1, bc3_2)، نتایج نشان می دهد که نانولوله bc3 همانند نانولوله های کربنی دارای هر دو خاصیت فلزی و نیمه رسانایی می باشد. گاف نواری این دسته از نانولوله ها با افزایش قطر، روند کاهشی پیدا می کند و در نانولوله bc3_1، در قطرهای بالاتر می توان گذار نیمه رسانا- فلز را مشاهده نمود. با تغییر در دیگر خصوصیت ساختاری نانولوله از جمله طول نیز ویژگی های الکترونی متفاوتی حاصل می شود اما قطر، تأثیر بیشتری را در خواص الکترونی نانولوله bc3 نسبت به طول به همراه دارد. با توجه به حالت های پلکانی جریان- ولتاژ، این سیم مولکولی می تواند به عنوان نامزدی مناسب در مقیاس نانو در ابزار الکترونیکی معرفی شود.

لایه‏نازک ceo2-sio2 دارای ویژگی های مناسبی است که باعث شده تا این لایه کاربردهای مختلفی در اپتیک کاربردی مانند استفاده ی آن در وسایل الکتروشیمیایی، پنجره های هوشمند و سلول های سوختی داشته باشد. در این پایان نامه لایه های نازک ceo2-sio2 با استفاده از روش شیمیایی مایسل‏معکوس و لایه نشانی چرخشی بر روی زیرلایه های شیشه ای تهیه گردید، سپس تأثیر سرعت چرخش دستگاه اسپین کوتینگ، دمای کلسینه و مقدار sio2بر خواص اپتیکی این لایه ها مورد بررسی قرار گرفت. خصوصیات سطح لایه های نازک توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین از طیف سنج نوری در محدوده ماورای بنفش-مرئی(uv-visible)، پراش اشعه ایکس (xrd) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir) به منظور بررسی ویژگی های ساختاری و اپتیکی نانوکامپوزیت ها استفاده شده است.نتایج حاصل از تصاویر afm نشان داد که زبری میانگین و میانگین ارتفاع سطح لایه های نازک نانوساختار با افزایش دور سرعت دستگاه اسپین کوتینگ افزایش می یابد. همچنین منحنی های به دست آمده از طیف جذبی و تراگسیلی نمونه ها نشان داد که افزایش دور چرخش دستگاه اسپین کوتینگ در شفافیت و در نتیجه خواص اپتیکی نمونه ها نقش به سزایی دارد به طوریکه با افزایش دور چرخش جذب اپتیکی نمونه‏ ها در ناحیه فرابنفش و مرئی کاهش و میزان عبور افزایش می یابد. همچنین نتایج حاصل از منحنی های ضریب شکست نشان‏دهنده روند کاهشی ضریب شکست با افزایش سرعت چرخش دستگاه اسپین کوتینگ در ناحیه نورمرئی بوده است.نتایج نشان داد که با افزایش دمای کلسینه جذب اپتیکی در منطقه نور مرئی و فرابنفش کاهش می یابد،همچنین با مقایسه ی سه منحنی ضریب شکست در دماهای کلسینه مختلف متوجه شدیم که با افزایش دمای کلسینه ضریب شکست کاهش می یابد.با توجه به نتایج با کاهش غلظت sio2جذب اپتیکی لایه ها بیشتر می شود و لایه ی با کمترین غلظت بیشترین مقدار جذب را دارد،مقادیر ضریب شکست به دست آمده برای نمونه ها، بیانگر این بود که با اضافه کردن sio2 ضریب شکست لایه های نازک کاهش پیدا کرده است.

در سال های اخیر، کامپوزیت های هیبریدی آلی و غیرآلی با توجه به ثابت دی الکتریک بالاتر، فاکتور کیفیت بالاتر و جریان نشتی کم تر به عنوان جایگزین مواد گیت دی الکتریک در نظر گرفته شده اند. نفوذ بور از فیلم نازک دی-اکسید سیلیکون، جریان های تونلی و نشتی را افزایش می دهد و نشان می دهد که دی اکسید سیلیکون نمی تواند برای دستگاه های cmos (فلز-اکسید-نیمه رسانای مکمل) مورد استفاده قرار گیرد. برخی از افراد اکسیدها و نیتریدهای فلزی بسیاری که به عنوان گیت دی الکتریک های خوبی مورد استفاده قرار گرفتند، را مورد مطالعه قرار دادند. با این حال، با توجه به لایه میانی ناخواسته بین گیت دی الکتریک و زیرلایه، آن ها هنوز پذیرفته نشده اند. در این مطالعه، دی-الکتریک های هیبریدی و نانوکامپوزیت هایی شامل دی اکسید زیرکونیوم/پلی استایرن، دی اکسید زیرکونیوم/دی اکسید هافنیوم/استایرن و دی اکسید هافنیوم/استایرن مورد مطالعه قرار گرفته است. نانوکامپوزیت های هیبریدی توسط فرآیند سل-ژل تهیه شدند. خواص الکتریکی و دی الکتریکی نانوکامپوزیت ها با استفاده از روش های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) و طیف پاشندگی انرژی پرتو ایکس (edx) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. ثابت دی الکتریک (k)، ظرفیت (c)، فاکتور کیفیت (qf) و مقاومت (r) نانوکامپوزیت های هیبریدی توسط gps132a در فرکانس khz120 اندازه گیری شدند. نانوکامپوزیت نمونه ای با 1/0 گرم پلی استایرن/دی اکسید زیرکونیوم در دمای ?c 160 با ثابت دی-الکتریک بالا نشان می دهد که آن می تواند به عنوان گیت دی الکتریک برای ofet های آینده مورد استفاده قرار گیرد.

لایه نازک sno2 دارای ویژگی های مناسبی است که باعث شده تا این لایه کاربردهای مختلفی در اپتیک کاربردی مانند استفاده ی آن در وسایل الکترونیکی، حسگرهای گازی و وسایل اپتیکی داشته باشد. در این پایان نامه لایه های نازک sno2 با استفاده از روش شیمیایی و لایه نشانی چرخشی بر روی زیرلایه های شیشه ای تهیه گردید، سپس تأثیر سرعت چرخش دستگاه اسپین کوتینگ، دمای کلسینه و زمان رفلاکس بر خواص اپتیکی این لایه ها مورد بررسی قرار گرفت. خصوصیات سطح لایه های نازک توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین از طیف سنج نوری در محدوده ماورای بنفش-مرئی (uv-visible)، پراش اشعه ایکس (xrd) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir) به منظور بررسی ویژگی های ساختاری و اپتیکی لایه های نازک استفاده شده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که افزایش سرعت چرخش سبب افزایش زبری میانگین نمونه ها، کاهش جذب اپتیکی و افزایش میزان عبور نور از آن ها شده است. در دماهای کلسینه متفاوت نیز مشاهده شد که با افزایش دما، ضریب خاموشی نمونه ها کاهش می یابد. در زمان های رفلاکس مختلف نیز شاهد کمترین میزان عبور به ازای بیشترین زمان رفلاکس بوده ایم. همچنین افزایش زمان،افزایش گاف انرژی اپتیکی، کاهش ضریب شکست و نیز کاهش ثابت دی الکتریک را در پی داشته است.

دی¬اکسید تیتانیوم یکی از رایج¬ترین مواد شناخته¬شده است که کاربرد فراوانی در سلول¬های خورشیدی، اجزای دستگاه¬های الکترونیکی، انواع حسگرهای گازی و مانند آن دارد. این ماده به¬دلیل خواص اپتیکی و الکترونی جالب به¬طور وسیع به¬عنوان فتوکاتالیست به¬کار می¬رود. از طرفی خواص فتوکاتالیستی tio2 وابسته به ساختار بلوری، مورفولوژی سطح، اندازه¬ی ذرات، وجود ناخالصی و مانند آن است. همچنین تری¬اکسید تنگستن نیز جزو مواد الکتروکرومیک بوده و خواص اپتیکی مخصوص به¬خود را دارد. wo3 کاربردهای متنوعی از جمله در آینه¬های الکتروکرومیکی، پنجره¬های هوشمند، نمایش¬گرهای غیرگسیلی و مانند آن دارد. در این پژوهش، نانوذرات دی¬اکسید تیتانیوم/ تری¬اکسید تنگستن به روش سل- ژل سنتز شده است. نانو پودرهای بدست آمده در دماهای کلسینه¬ی متفاوت، با روش¬های طیف¬سنجی پراش اشعه¬ی ایکس (xrd) ، میکروسکوپ روبشی الکترونی (sem) ، طیف¬سنجی فرابنفش- مرئی (uv-vis) و طیف¬سنجی تبدیل فوریه¬ی فرو سرخ (ftir) آنالیز و مشخصه¬یابی شده است. تأثیر دمای کلیسنه و درصد مولی روی ثابت¬های اپتیکی مورد بررسی قرار¬گرفته است. نتایج نشان می¬دهد که با افزایش دما و درصد مولی، ثابت¬های اپتیکی اعم از ضریب خاموشی، ضریب جذب، بازتابندگی، ضریب شکست و قسمت¬های حقیقی و موهومی ثابت دی¬الکتریک به¬طور میانگین افزایش می¬یابند.

در این پایان نامه وی‍گی های الکتریکی ومکانیکی نانوکامچوزیت باریم تیتانات با استفاده از تکنیک های مختلف مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت این ماده از جهت به کارگیری در آند چیل های سوختی نیز مورد ارزیابی قرار داده شده است.

بیش از سه دهه است که پژوهشگران سعی می کنند قطعات الکترونیکی با اندازه کوچکتر و کارایی هرچه بیشتر تولید کنند. در 20 سال اخیر کوشش های زیادی برای درک خواص رسانش الکترونی پلیمرهای همیوغ-? بعمل آمده است. این سیستم های نیمه رسانا نقش مهمی در طراحی سیستم های مولکولی برای کاربردهای الکترونیکی دارند. سیم های مولکولی واحدهای ساختاری بنیادی در طراحی قطعات الکترونیکی مولکولی هستند. یک سیم مولکولی شامل یک مولکول پلیمری است که از طرفین به یک جفت سیم فلزی متصل شده باشد(کتابی و همکاران،1382). پلی انیلین یکی ازپلیمرهای رسانایی است که در سالهای اخیر بطور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است (trchova et al., 2006) .کاربردهای متعددی برای پلی انیلین کشف شده است و بدلیل ارزان و پایدار بودن و ساخت راحت آن به یکی از پلیمرهای رسانای مورد توجه تبدیل شده است (cattena et al., 2010). توجه چشمگیر به پلی انیلین از این واقعیت سرچشمه می گیرد که افزایش چشمگیری در رسانندگی آن دیده می شود (galvao et al., 1989). از کاربردهای متنوع آن می¬توان به استفاده در سنسورها، باتری ها و پوشش های ضد آب اشاره کرد (huang., 2006). پلی انیلین در سه حالت اکسیداسیون یافت می شود که عبارتند از: حالت ذاتا اکسید شده، امرالدین، حالت کاملا تقلیل شده، لوکوامرالدین و حالت کاملا اکسید شده، پرنیگرانیلین (seung-beom et al., 2013). همچنین از کاربردهای پلی¬انیلین در پایه لوکوامرالدین می توان به استفاده در باطری های قابل شارژ دستگاه های ذخیره سازی نوری اطلاعات،محافظ های تداخل امواج الکترو مغناطیسی و سنسورها اشاره کرد (macdiarmid et al., 1987,maccal et al., 1991,trivedi et al., 1993, bai et al., 2007). در این پژوهش، با استفاده از روش تنگ بست و فرمول¬بندی لانداور به محاسبه چگالی حالت های الکترونی و رسانندگی الکترونی به روش عددی خواهیم پرداخت.

دی اکسید تیتانیم tio2 یکی از رایج ترین مواد شناخته شده است که قابلیت کاربرد فراوانی در سلولهای خورشیدی، انواع حسگرها بخصوص حسگرهای گازی، تصفیه آب، وجذب بعضی آلاینده های موجود در آب دارد. این ماده به دلیل خواص اپتیکی و الکترونیکی ویژه ای که دارد بطور وسیع بعنوان فتوکاتالیزور به کار می رود. از طرفی خواص اپتیکی و الکترونیکی tio2 ، و در نتیجه خواص فوتوکاتالیستی آن وابسته به ساختار بلوری، اندازه ذرات و بلورکها، مورفولوژی سطح ذرات و ....... است.که اینها خود به شرایط فیزیکی و شیمیایی سنتز نانوذرات tio2 بستگی دارند. پژوهش ها نشان می دهند که افزودن یا به عبارتی بارگذاری کردن tio2 با بعضی ترکیبات فلزی و یا یونهای فلزی مانند sn2+ باعث تغییر ساختار و سایر تغییرات در آن می شود. همینطور تغییر دمای خشک و آهکی کردن مواد سنتز شده در روش سل – ژل تغییراتی در بعضی خواص آن ایجاد می کند. لذا ما در این پژوهش قصد داریم که نانو ذراتی را تولید نمایم که درصدهای متفاوتی از دی اکسید قلع sno2 در ساختار tio2 بکار رفته باشد و نمونه های سنتز شده را در دماهای متفاوتی آهکی نمایم. سپس خواص سطحی وساختاری(اندازه بلوری،کرنش شبکه ای، انواع فازها و نقطه گذار) نانو ذرات تولید شده را مورد بررسی قرار می دهیم. برای این کار از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، پراش امواج ایکس(xrd) وطیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(ft-ir) استفاده کرده ایم.

در این پژوهش به بررسی خواص الکترونی نانولوله کربنی تک دیواره نوع زیگ- زاگ در شرایط فیزیکی مختلف از جمله حضور ناخالصی پرداخته¬ایم. روش¬های عددی به کار رفته در این محاسبات مبتنی بر هامیلتونی تنگ بست، رهیافت تابع گرین و فرمول¬بندی لانداور می¬باشد. ناخالصی اعمال شده به ساختار نانولوله، عنصر بور می¬باشد. نتایج ما نشان می¬دهد که نانولوله خالص متناسب با قطر و کایرالیته آن می¬تواند فلز یا نیم¬رسانا باشد و اندازه گاف نواری نانولوله¬ها به قطر آنها وابسته می‏باشد. افزودن ناخالصی بور سبب ایجاد نوارهای پذیرنده جدید در گاف نواری و کاهش گاف نواری می¬گردد. در نتیجه با کنترل میزان ناخالصی بور می¬توان نانولوله با گاف نواری مورد نظر ساخت.

در کار حاضر، نانوذرات tio2 سنتز شده در فازهای مختلف (آناتاز یا روتایل) به وسیله ی روش سل-ژل ونیز نانوذرات sno2 سنتز شده توسط روش گرمایی آبی، به تنهایی و یا به صورت ترکیبی (با درصد وزنی های مختلف tio2) بطور کامل در محلول اسیدی مونومرهای انیلین پخش گردیدند و نانوکامپوزیت پلی انیلین (امرآلدین)/ tio2 (با فازهای مختلف)، پلی انیلین (امرآلدین)/ sno2 یا پلی-انیلین (امرآلدین)/ tio2 / sno2 از طریق پلیمریزاسیون- اکسیداسیون شیمیایی مونومرهای انیلین تولید گردید. به منظور تهیه حسگر گاز هیدروژن پایه مقاومتی فیلم نازک نانوکامپوزیت ها روی یک زیرلایه اپکسی گلس (مساحت cm2 2*2( با الکترودهای دندانه شانه ای مسی و به وسیله ی روش اسپین کوتینگ مهیا گردید. خصوصیت یابی فیلم های نازک بوسیله ی پراش پرتو x ، طیف سنجی فرابنفش- فروسرخ نزدیک، طیف سنجی تبدیل فوریه ی فرو سرخ، طیف سنج پراش انرژی پرتو x ، طیف سنجی فوتولومینیسانس، طیف سنجی فوتوالکترونی پرتو x، تصویر برداری میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدانی و میکروسکوپ الکترونی عبوری صورت پذیرفت. نتایج ما نشان دادند: (1) نانوذرات نیمرسانای اکسید فلزی توسط لایه های پلی انیلین- امرآلدین پوشش داده شدند، (2) فیلم نازک نانوکامپوزیت با برخی حالات استوانه ای (میله ای) متخلخل بهمراه/یا بدون شکل-های برجسته و حفره ها شکل می گیرد ، (3) پاسخ، تغییر مقاومت و زمان پاسخ/بازاحیایی حسگرها، تابعی از ریخت سطحی حسگر همراه با نوع، فاز و درصد وزنی اجزای تشکیل دهنده ی حسگر در درصد حجمی های مختلف گاز هیدروژن و در شرایط محیطی است، (4) پاسخ های طولانی مدت مناسب بهمراه پاسخ های تکرار پذیر در درصد حجمی های مختلف گاز هیدروژن در دمای اتاق و فشار هوا وجود دارند و (5) یک تغییر غیر خطی جریان بر حسب ولتاژ قبل و پس از تزریق گاز در لایه های حسگری موجود است. مقایسه ی نتایج حسگرها نشان داده اگر چه حسگر نانو کامپوزیت پلی انیلین/ آناتاز با %25 وزنی فاز آناتاز tio2 پاسخی در حدود 1/65، زمان پاسخ و زمان بازاحیایی بترتیب 83 و 130 ثانیه در 0/8 درصد حجمی گاز هیدروژن داشته ولی حسگر بر پایه ی نانوکامپوزیت پلی انیلین/ tio2 (آناتاز)/ sno2 با به ترتیب 20 و 10 درصد وزنی tio2 (آناتاز) و sno2 بهترین زمان پاسخ (75 ثانیه) و زمان بازاحیایی (117 ثانیه) را داشته اند. بعلاوه حسگر نانوکامپوزیت پلی انیلین/ tio2/ sno2 با به ترتیب 30 و 15 درصد وزنی نانوذرات آناتاز (روتایل) tio2 و sno2 دارای بالاترین (پایین ترین) پاسخ (زمان بازاحیایی)، 6/18 (46 ثانیه)، بوده است. همچنین سازوکار حسگری گاز هیدروژن در حسگرهای نانوکامپوزیت مطالعه گردید.

پژوهش های مختلف تاثیر بستر بر فعالیت نانوذرات کاتالیستی و نانولوله های کربنی تولید شده را با در نظرگرفتن پارامترهای مختلف از قبیل خواص ذاتی بستر، جنس بستر، اندازه و مقدار تخلخل سطح بستر، میزان ناهمواری سطح بستر، نوع کاتالیست بکار رفته و میزان اندرکنش میان کاتالیست و بستر مورد بررسی قرار داده اند. گزارش ها حاکی از آن است که استفاده از tio2 به عنوان بستر منجر به تولید نانولوله هایی یکنواخت خواهد شد که این نتیجه از بالا بودن قطر خلل و فرج tio2 و برهم کنش قوی بین ذرات کاتالیستی و بستر که از انباشتگی ذرات کاتالیستی جلوگیری می شود ناشی می شود دراین پژوهش برآنیم که 1. تاثیر استفاده از بستر tio2 در ابعاد نانو و میکرو در رشد نانولوله های کربنی، 2. تاثیر استفاده از کاتالیست های مختلف از گروه عناصر واسطه جدول تناوبی، 3. روش های مختلف آماده سازی بستر را مطالعه کنیم

در این پروژه به سنتز نانولوله های کربنی با ویژگی ها و بهره بالا توسط روش نهشت از فاز بخار شیمیایی روی کاتالیست های co-mo/mgo و ni-mo/mgo آماده شده به روش تلقیح مرطوب پرداخته شد، اثر چندین پارامتر موثر در سنتز از جمله دمای رشد، نوع و ترکیب کاتالیست و نسبت ترکیب درصد وزنی در غلظت ثابت( 20%) روی نانولوله های کربنی تولید شده به روش cvd مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست های آماده شده و نانولوله های رشد یافته توسط طیف سنجی پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(fe-sem) و طیف سنجی رامان خصوصیت یابی شدند.

آئروژلها مواد متخلخلی هستند که حفرههای نانومتری آنها در مقیاس مزو یا میکرو میباشد. چگالی پایین، تخلخل و سطح در معرض داخلی بالا از دیگر ویژگیهای این مواد میباشد. در این پژوهش نانو کامپوزیت سیلیکا آئروژل/ نانوذرات فریت کبالت به روش سل-ژل آمادهسازی و تحت فرایند 6 آبه در حلالهایی چون متانول )??( 9 آبه و نیترات کبالت )???( فوق بحرانی خشک شد. بدین منظور نیترات آهن و آب دیونیزه حل شده و به پیشماده سیلیکا اضافه و قرار دادن این محلول بر روی همزن مغناطیسی به شکل گیری سل یکنواختی منجر شد. پس از گذشت زمان معین و انجام عمل هیدرولیز، ژل بدست آمده در دستگاه خشک کن فوق بحرانی قرار دادهشد و در نهایت گاز جایگزین مایع موجود در نمونهها گردید و آئروژل نهایی حاصل شد. به منظور بررسی نمونههای تولید شده از نقطه نظر ساختاری، مورفولوژی و خواص مغناطیسی به تحلیل دادههای حاصل از آنالیزهای sem ، tem ، xrd ، ft-ir ، bet و vsm پرداخته شد. همانگونه که انتظار میرفت این نانو کامپوزیت ضمن حفظ ویژگیهای سیلیکا- آئروژل از جمله تخلخل بالا و چگالی پایین رفتار فرومغناطیس نانوذرات را نیز داشت.

یکی از موضوعات اصلی در الکترونیک; ساخت،اندازه گیری و فهم مشخصه های جریان- ولتاژ یک محیط الکترونی درسیستم های مولکولی می باشد. بنابراین در این پژوهش به بررسی خواص الکترونی نانو لوله bc2n تک دیواره نوع زیگ زاگ ساندویچ شده بین دو الکترود فلزی که نانو لوله کربنی از نوع زیگ زاگ می-باشد پرداخته ایم. روش های عددی به کار رفته در این محاسبات مبتنی بر هامیلتونی تنگ بست، رهیافت تابع گرین، مدل نیوز- اندرسون و فرمول بندی لانداور می باشد. نتایج نشان می دهد که نانو لوله bc2n همانند نانو لوله کربنی هردو خاصیت فلزی و نیمه رسانایی را دارا می-باشد. با تغییر در خصوصیات ساختاری نانو لوله از جمله قطر، طول و قدرت جفت شدگی مولکول/ الکترود، ویژگی های الکترونی متفاوتی حاصل می شود. با توجه به حالت های پلکانی جریان –ولتاژ،این سیستم مولکولی به عنوان نامزدی مناسب برای ابزار الکترونی نانو مقیاس معرفی می شود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.