هدف این رساله بررسی تاثیر دمای کلوخه سازی بر روی خواص الکتریکی و مغناطیسی ابررسانای mgb2 آلائیده به 10 درصد وزنی مالیک اسید می باشد. mgb2 آلائیده شده به 10 درصد وزنی مالیک اسید به روش داخل- محل ساخته شده است و نمونه ها در محدوده دمایی c°600 تا c°900 کلوخه سازی شده اند، پارامترهای شبکه، ساختار بلوری، فازهای ناخالصی نمونه ها توسط پراش اشعه x و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفته اند. چگالی جریان بحرانی از روی پهنای حلقه های مغناطش با استفاده از مدل بین محاسبه شده و با استفاده از آن چگالی جریان بحرانی مورد بررسی قرار گرفته است و همچنین اثر دمای کلوخه سازی بر روی میدان بحرانی بالایی، میدان برگشت ناپذیر وانرژی فعال سازی مورد بررسی قرار گرفته و دیده شد که با افزایش دمای کلوخه سازی چگالی جریان بحرانی، میدان بحرانی بالایی، میدان برگشت ناپذیر وانرژی فعال سازی به دلیل جانشینی کربن به جای بورن افزایش می یابند.

چکیده از زمان کشف ابررسانایی در mgb2 یک سری تحقیقات به منظور درک سازوکار بنیادی ابررسانایی و سازوکار میخکوبش گردشاره ها انجام گرفته است. خواص میخکوبش در ابررساناها را معمولاً می توان از طریق تعیین نیروهای میخکوبش حجمی fp شناخت. در این پایان نامه در ابتدا خواص عمومی حالت ابررسانایی، و بعد به طورخاص ابررسانای mgb2 و اثرات جانشینی آلایش های مختلف روی آن مرور می گردد. سپس نحوه ساخت و روش های اندازه گیری بررسی می شود. نهایتا سازوکارهای میخکوبش شار مغناطیسی در ابررسانای mgb2 آلاییده به 10 درصد وزنی مالیک اسید کلوخه سازی شده در دو دمای c ْ600 و c ْ800 با استفاده ازاندازه گیری مغناطیسی تعیین می گردد. در ابتدا مغناطش بر حسب دما و میدان مغناطیسی اندازه گیری شد سپس چگالی جریان بحرانی از روی پهنای حلقه های مغناطش و با استفاده از مدل بین محاسبه گردید و با استفاده از چندین مدل سازوکار میخکوبش مورد مطالعه قرار گرفت. مدل های دو- هوگس، پرکینز،و شی جهت توصیف وابستگی مغناطیسی داده های تجربی نیروهای میخکوبش بهنجارشده، و مدل گرایسن جهت بررسی وابستگی دمایی میدان های متقاطع به کار رفته اند و سهم هر یک از دو سازوکار غالب در میخکوبش مدل گرایسن تعیین می شود. نتایج نشان می دهد که سازوکار میخکوبش برای دو دمای کلوخه سازی c ْ600 و c ْ800 تقریبا یکسان است . بررسی در مدل شی نشان از توافق خوب سازوکار tc? در دماهای پایین و سازوکار میخکوبش سطحی در دمای بالا با داده های تجربی داردو نیز مدل گرایسن بر غالب بودن سازوکار l? در دماهای پایین و tc? در دماهای بالا دلالت دارد. در عین حال مقایسه داده های چگالی جریان بحرانی نشان داد که افزودن ناخالصی 10 درصد وزنی مالیک اسید باعث افزایش بیشتر میخکوبش شار مغناطیسی و در نتیجه افزایش یک مرتبه ای jc می گردد. واژه های کلیدی.: ابررسانای mgb2، آلایش، سازوکار میخکوبش، چگالی جریان بحرانی، شار مغناطیسی

چکیده بعد از پیش بینی نظری تابش کانالی(cr) اولین توصیف دقیق برای این نوع تابش الکترومغناطیسی توسط کوماکوف در سال 1976 ارائه شد . بررسی های تجربی گسترده ای در مراکز مختلف تحقیقاتی جهان شروع شد. تابش کانالی به وسیله ذرات باردار نسبیتی در مدت عبورشان از میان یک تک بلور، موازی با یک صفحه یا محوربلور گسیل می شود. در بررسی های بیشتر انجام شده روشن شده است که تابش کانالی ممکن است که به صورت یک چشمه تک انرژی پرتوx با قابلیت تنظیم انرژی به کار گرفته شود.بعد از توسعه ی شتاب دهنده های خطی الکترون در شروع دهه ی 1990 بررسی تابش کانالی به منظور تهیه ی چشمه ی پرتوx با قابلیت تنظیم انرژی در شتاب دهنده های خطی الکترون elbe نصب گردید. این چشمه-ی پرتو x با شار فوتونی تا 1011 فوتون بر ثانیه در انرژی های 10 تا 100 کیلو الکترون – ولت تهیه می کند. مطالعات اخیر درزمینه ی تابش کانالی مربوط به تحریک تابش کانالی با استفاده از برانگیخته کردن امواج فراصوتی در یک تک بلور پیزوالکتریک است. محاسبات تئوری و آزمایشات تجربی در این زمینه بر روی بلور پیزوالکتریک کوارتز در موسسه ی تحقیقاتی روزندف – در سدن آلمان انجام شده است. از آنجا که ثابت پیزوالکتریک کوارتز در مقایسه با بلورهای pbtio3و linbo3 کوچک تر می باشد این ایده مطرح شد که استفاده از این بلورها به جای کوارتزممکن است به نتایج بهتری منجر گردد. برای محاسبه ی تابش کانالی از بلورهای پیزوالکتریک pbtio3 و linbo3 کد کامپیوتری توسعه داده شده و برای محاسبه ی پتانسیل پیوسته، حالت کانالی باندهای عرضی، انرژی گذار و پهنای خطوط و بهره ی فوتون به کار گرفته شده -است.این کد برای محاسبه ی گذار cr از الکترون ها و پوزیترون های کانالی از صفحات مختلف بلورهای پیزوالکتریک pbtio3 و linbo3 به کار گرفته شده است. طیف تابشی به دست آمده از کار حاضر اساس بررسی های تجربی هستند.

نتایج بدست آمده نشان می دهند که اکسید ایندییم با داشتن گاف انرژی به اندازه ev 24/3 یک اکسید نیم رسانای شفّاف است. افزودن آلاینده کروم به آن باعث شد که این ترکیب نیم رسانای نوع شود و گاف انرژی به اندازه ی ev 01/4 تغییر پیدا کند و برای آلاینده روی، نوع و گاف انرژی ev 29/3 شود. ضرایب شکست استاتیکی و برابر 2 و برابر 9365/1 برای اکسید ایندییم خالص بدست آمد و افزودن آلایش های فوق برای نوع و به ترتیب این کمیّت ها را به 36/ 17، 487/13 و 27/10، 42/16 تغییر دادند و آن را تبدیل به یک رسانای شفّاف کردند.

: در این پایان نامه ابتدا به مفاهیم اولیه ابررسانایی و سپس به خواص و ساختار ابررساناهای دمای بالا پرداخته شده است. افت وخیزهای ابررسانایی و رسانایی الکتریکی اضافی ناشی از افت وخیزها، عوامل اصلی موثر در تغییر رسانایی، مدل ها و روابط مربوط به آن بررسی شده اند. روش ساخت ترکیب بس بلور re1-2xcaxmxba2cu3o7-? با re=nd,y و m=pr,th در بازه 15/0? x ?00/0 به طورمختصر بیان شده است. رسانایی الکتریکی اضافی ناشی از افت و خیزهای حرارتی با استفاده از مدل آسلامازو- لارکین (al) و تقریب ناحیه میدان میانگین (mfr) محاسبه شده است. با برازش داده های تجربی به نمودار ln(??/?290)?ln(?) طول همدوسی تعیین و از روی آن میدان بحرانی ترمودینامیکی، پارامتر گینزبرگ- لاندائو، میدان بحرانی پایینی، میدان بحرانی بالایی و چگالی جریان بحرانی محاسبه شده است. سپس با استفاده از روابط اصلاح شده لاورنس- دنیاخ (ld) که برای ترکیبات بس بلور معتبر است، طول همدوسی در جهت ab وc و فاصله بین لایه ای و میدان بحرانی بالایی در جهت ab و c و چگالی جریان بحرانی و ضریب ناهمسانگردی تعیین گردیده اند. مقادیر برای دو ترکیب با یکدیگر مقایسه و مطابقت مقادیر با آنچه قبلاً برای ابررساناهای re-123 گزارش شده بود، بررسی شده اند. نتایج روند افزایشی میدان بحرانی بالایی و چگالی جریان بحرانی با افزایش غلظت آلایش را نشان داده است.

مزیت ها و برتری های ابررسانای mgb2 نسبت به دیگر ابررساناها باعث تحقیقات گسترده ای جهت شناخت خواص این ترکیب وبهبود پارامترهای ابررسانایی آن گردید. یکی از مشکلات این ترکیب کاهش شدید جریان بحرانی در میدان های مغناطیسی بالا به خاطر کمبود مراکز میخکوبی می باشد. این مشکل با وارد کردن نانوذرات و افزایش نیروی میخکوبی بهبود می یابد. نتایج به دست آمده نشان می دهند که کربن و ترکیبات کربن دار مناسب ترین مواد برای آلایش mgb2 می باشند. در این پایان نامه از سوکسنیک اسید به عنوان منبع کربن استفاده شده است. برای بررسی اثر آلایش سوکسنیک اسید بر خواص ابررسانایی mgb2 چهار نمونه آلاییده به 10% و 30% وزنی سوکسنیک اسید با استفاده از تولوئن (نمونه های تر) و بدون تولوئن (نمونه های خشک) ساخته شد. نتایج به دست آمده نشان می دهند که افزودن سوکسنیک اسید باعث افزایش میخکوبی شار مغناطیسی و لذا افزایش چگالی جریان بحرانی، میدان بحرانی بالایی و میدان برگشت ناپذیری می شود. جهت تعیین سازوکار میخکوبی چندین مدل میخکوبی مورد مطالعه قرار گرفت. هر چهار نمونه سازوکار میخکوبی یکسان دارند. مدل دوهوگس به خوبی بر داده های تجربی برازش شد ولی با توجه به وجود همزمان سازوکارهای میخکوبی مختلف نمی توان با استفاده از آن نوع سازوکار میخکوبی را تعیین کرد. سازوکارهای میخکوبی c?? و ?l دو سازوکار اساسی در میخکوبی شار مغناطیسی هستند. نتایج نشان داد که هر دو سازوکار میخکوبیc?? و ?l همزمان در mgb2 آلاییده به سوکسنیک اسید وجود دارند. سهم سازوکارهای میخکوبی c?? و ?l تعیین گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که میخکوبی c?? در تمام دماها سازوکار غالب می باشد.

با کشف ابررسانایی در ترکیب mgb2 و مزایای فراوانی که این ماده در کاربردهای صعنتی دارد، تلاش-های زیادی جهت عملی سازی این کاربردها صورت گرفت. چگالی جریان ابررسانایی در این ماده بزرگ است اما بدلیل میخکوبی ضعیف شار مغناطیسی، با افزایش میدان مغناطیسی خارجی، چگالی جریان سریعا افت می کند. برای برطرف کردن این مشکل و به منظور افزایش حد بالای میدان بحرانی می توان از آلایش استفاده کرد. این رساله به بررسی ویژگی های ابررسانای mgb2 آلائیده به روغن سیلیکون می پردازد.در این پایان نامه دو نمونه کلوخه سازی شده در دماهایc°600 وc°900 مورد بررسی قرار گرفته شده است. با اضافه کردن آلایش، چگالی جریان بحرانی و میدان بحرانی بالایی افزایش یافته است. در نمونه کلوخه سازی شده در دمایc°900 بهبود پارامترهای مدنظر بشکل بهتری صورت گرفته است. انرژی فعالسازی در دو نمونه محاسبه گردید و مشخص شد که پارامترهای بحرانی در نمونه c°900بهبود یافته اند. دو مدل میخکوبی بر داده-های تجربی برازش شده اند و نتایج نشان می دهد که مدل دو هوگس نمی تواند بدرستی رفتار میخکوبی را در این دو نمونه توضیح دهد. با اعمال مدل گرایسن مشخص شد سازو کار میخکوبی ?l و ?t_c در این دو نمونه اهمیت دارند. در دماهای پائین سازوکار میخکوبی غالب، سازوکار ?l است و با افزایش دما سازوکار میخکوبی ?t_c اهمیت پیدا می کند. در عین حال هیچکدام از دو سازوکار فوق به تنهایی قادر به توصیف فرآیند میخکوبی در این دو نمونه نبودند. با در نظر گرفتن همزمان دو سازوکار میخکوبی ?l و ?t_c، می توان به درک بهتری از فرآیند میخکوبی در این دو نمونه رسید. در پایان چگالی جریان بحرانی در دو نمونه با استفاده از نظریه تراواش مورد بررسی قرار گرفته است و پارامترهای ناهمسانگردی و احتمال بحرانی در دماهای مختلف بدست آمده اند.

در این تحقیق خواص الکترونی و اپتیکی بلور پیزو الکتریک (sr3)x nbga3si2o14 (ca3)1-x به ازاء0 ,1/2 ,1) (x= با استفاده از روش پتانسیل کامل موج تحت افزوده شده خطی (fp-lapw) و تقریب شیب تعمیم یافته (gga) بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که در جا به جایی ابر الکترونی نسبت به دو بلور دیگر بیشتر است. همچنین گاف نواری نسبت به به اندازهev 21/0 افزایش می یابد..این افزایش گاف روی خواص الکترواپتیکی تاثیر می گذارد. ضریب شکست، ضریب بازتاب ،ضریب انعکاس، چگالی ابرالکترونی، تابع دی الکتریک وسایر خواص اپتیکی محاسبه شد. نتایج نشان داد می توان این ترکیب ها را در کاربردهای صنعتی از جمله پیزوالکتریک ها ولیزرها(اگر بتوان بلور شفاف آنرا رشد داد)و غیره مورد استفاده قرار داد.

در این پروژه خواص الکترونیکی، اپتیکی و ترموالکتریکی ترکیبات bi2te3, bi2se3, bi2tese2, bisete2 با استفاده از محاسبات اصول اولیه و روش نظریه تابعی چگالی مطالعه شده است. این بررسی-ها با استفاده از محاسبه ی انرژی کل از طریق روش امواج تخت تقویت شده خطی (lapw-fp) که بر پایه ی نظریه تابعی چگالی dft هوهنبرگ-کوهن شم استوار است، به کمک کد wien2k صورت گرفته است. در ارتباط با پتانسیل همبستگی-تبادلی از تقریب گرادیان تعمیم یافته gga و +sogga استفاده نموده-ایم. نتایج بدست آمده نشان می دهد که گاف نواری bi2te3 با اعمال تقریب اسپین-مدار 0.12 الکترون ولت و بدون اعمال این تقریب 0.28 الکترون ولت است که اولین مقدار با نتایج تجربی سازگارتر می-باشد، همچنین با جانشانی اتم se با اتم te در بیسموت تلراید گاف نواری افزایش می یابد. در رابطه با نتایج اپتیکی بدست آمده ضریب شکست 3te2ib در هر دو راستای x و z از دیگر ترکیبات بیشتر است. انرژی پلاسمون برای بیسموت تلراید 17.5 الکترون ولت است. نتایج ترموالکتریکی نشان می دهد که فاکتور توان بدست آمده برای bi2sete2 در پتانسیل های مثبت بزرگتر از دیگر ترکیب ها است.

در این پایان نامه ابتدا مفهوم ابررسانایی و ویژگی های آن بررسی شده است. به ابرساناهای کوپرات دمای بالا و ابررساناهای پایه آهن و تفاوت ها و شباهت های این دو دسته ابررساناها پرداخته شده است. خواص و ساختار ابررساناهای پایه آهن بیان گردیده است. روش های اندازه گیری مقادیر بحرانی به طور مختصر بررسی شده است. افت و خیز های ابررسانایی و رسانایی الکتریکی اضافی ناشی از افت و خیزها ، عوامل اصلی موثر در تغییر رسانایی و مدل های مختلف ارائه شده برای رسانایی اضافی بررسی شده اند. رسانایی الکتریکی اضافی ناشی از افت و خیزهای ترمودینامیکی مطابق با معادلات لاورنس – دنیاخ (ld) بررسی شده و نمودارln(????_300 )-ln(?) رسم گردید. با توجه به محدودیت هایی که برای برازش داده ها روی نمودارهای رسم شده وجود داشت ، تنها دمای گذار از ناحیه 3 بعدی به 2بعدی و دمای بحرانی تعیین و نتایج مربوط ارائه گردیده است. در انتها رسانایی دو نمونه lao_(1-x) f_xfeas وo_(1-x) f_xfeas nd در حضور میدان های مغناطیسی بصورت تابعی از دما در ناحیه بحرانی مقیاس-بندی گردید. از دو روش برای مقیاس بندی دو نمونه استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که در ابررسانای lao_(1-x) f_xfeas وo_(1-x) f_xfeas nd خواص رسانایی دو بعدی غالب می-باشد.

بلورkh2po4 دارای سه فاز شاخص تتراگونال (پاراالکتریک) در دمای اتاق، اورتورومبیک (فروالکتریک) تحت دمای بالا (که دمای گذار این بلور از پارالکتریک به فروالکتریک k 123 گزارش شده است) وهمچنین فاز منوکلینیک تحت دمای بسیار بالا است. (دمای گذار از تتراگونال به مونوکلینیک در حدود k 453 گزارش شده است) با توجه به اهمیت این بلور به خاطر داشتن خواص اپتیک غیرخطی خوبش، آن را از دو دیدگاه خواص الکترونی و اپتیکی مورد بررسی قرار داده و در بعضی موارد نتایج حاصله را با نتایج سایر محققین مورد مقایسه قرار دادیم. خواص الکترونی بلور kh2po4 شامل ساختار نواری، چگالی کل حالت ها، چگالی ابر الکترونی؛ و خواص اپتیکی شامل تابع دی الکتریک، تابع اتلاف انرژی، قاعده جمع قدرت نوسانگر، ضریب بازتاب، ضریب شکست، پاشندگی، ضریب جذب، هدایت اپتیکی، شدت انتقال بین نواری و ضریب خاموشی در دو فاز تتراگونال و اورتورومبیک مورد محاسبه و تحلیل قرار گرفته است. انرژی گاف غیر مستقیم در فاز تتراگونال ev 4/35 و در فاز اورتورومبیک ev2/83 محاسبه شده است. ساختار نواری محاسبه شده سازگاری خوبی با نتایج نظری دارد. در طیف چگالی حالت ها در هر دو فاز، بیشینه نوار ظرفیت با اربیتال های o-2p و کمینه نوار رسانش با اربیتال های p اتم های k،p ،o مشخص شده است. با توجه به نمودارهای مربوط به چگالی ابر الکترونی در می یابیم پیوندهای قوی کووالانس بین چهارگوش های po4 برقرار است که شبکه های po4 بوسیله زنجیره ای از بندهای o-h-o به هم متّصل شده اند، همچنین پیوندهای یونی میان گروهk و po4 وجود دارد. نتایج بدست آمده توافق خوبی با نتایج تجربی دارند. با استفاده از طیف اتلاف انرژی الکترون، انرژی پلاسمون بلور kh2po4 در فاز اورتورومبیک برای محورهایx ،y وz به ترتیب 27/71، 27/17 و 27/53 الکترون ولت و برای فاز تتراگونال برای محورهای x و z به ترتیب 27/01، 26/67 الکترون ولت محاسبه شد که اختلاف بین اعداد محورهای مشابه ناشی از اختلاف در حجم یاخته های بسیط آن هاست. ضریب شکست استاتیک بلور kh2po4 نیز برای فازهای اورتورومبیک و تتراگونال در راستای x به ترتیب 1/71 و 1/65 به دست آمد. منشأ تفاوت در این دو فاز گاف نواری انرژی، تقارن ها و سایر عوامل تأثیر گذار است.

چکیده برای کاربردهای تجربی ابررسانای mgb2، دستیابی به جریان-های بالا در حضور میدان مغناطیسی موضوع پژوهش های کلیدی قرار گرفته است، که با بهبود ویژگی های ابررسانایی همچون میدان بحرانی بالایی، میدان برگشت ناپذیری و چگالی جریان بحرانی حاصل می شود. یک روش موثر برای بهبود این ویژگی ها، ایجاد مراکز میخکوبی شار در mgb2 می باشد. یافته های حاصل از پژوهش های انجام شده نشان می-دهد که آلایش شیمیایی با مواد غیرمغناطیسی مناسب ترین رویکرد برای افزایش قابلیت mgb2 در حمل جریان های بالا می باشد. پژوهش حاضر به بررسی تأثیر افزودن آلاینده های 5 درصد وزنی نانوکربن و 10 درصد وزنی سیلیکون کارباید به mgb2، روی خواص ابررسانایی آن می پردازد. مشاهده شد آلایش mgb2 در هردو نمونه، مقادیر میدان بحرانی بالایی و میدان برگشت ناپذیری به ازای میدان های بالا افزایش می یابد. چگالی جریان بحرانی نیز در هردو نمونه ی آلائیده نسبت به نمونه ی خالص، افزایش می یابد. اما افزودن sic به mgb2 باعث بهبودی بیشتر در پارامترهای ابررسانایی می شود. برای مطالعه-ی سازوکار میخکوبی در نمونه های مورد بررسی، سه مدل میخکوبی دو-هوگس، شی و گرایسن بر داده های تجربی برازش داده شدند. نتیجه ی حاصل این بود که مدل های دو-هوگس و شی قادر به توصیف سازوکار میخکوبی در این نمونه ها نیستند. بررسی مدل گرایسن حضور ترکیبی از هردو سازوکار میخکوبی و را در هردو نمونه تأیید می کند. در بخش آخر، با استفاده از نظریه ی تراوش، تغییرات چگالی جریان بحرانی در هردو نمونه مورد بررسی قرار گرفت و فقط در میدان های میانی توافق بین داده های تجربی و نظریه ی تراوش مشاهدشد.

چگالی جریان بحرانی در mgb_2 موضوع اصلی پژوهش هایی است که از زمان کشف ابررسانایی در این ترکیب انجام شده اند. مقادیر j_c حدود a/cm^2 106-105 توسط چندین گروه برای mgb_2 گزارش شده است. درعین حال، با افزایش میدان مغناطیسی j_c، به علت میخکوبی شار ضعیف، به سرعت کاهش می یابد. برای بهبودی ویژگی های ابررسانایی این ترکیب، مانند میدان بحرانی بالایی، میدان برگشت ناپذیری و چگالی جریان بحرانی استفاده از آلاینده های شیمیایی پیشنهاد گردیده است. درواقع آلایش به عنوان یکی از ابزارهای ایجاد مراکز میخکوبی، موجب بهبود ویژگی های ابررسانایی mgb_2 می شود.در این پژوهش، اثر آلایش mgb_2 با آلاینده های 5 درصد وزنی سیلیکون و 10درصد وزنی سیلیکون کلراید مطالعه شده است. افزایش چگالی جریان بحرانی و میدان بحرانی بالایی و میدان برگشت ناپذیری در هردو نمونه mgb_2 آلائیده به si و sicl_4 مشاهده شد. البته در مورد نمونه آلائیده به sicl_4 افزایش بیشتری به چشم می خورد. مدل های میخکوبی دو-هوگس، شی و گرایسن جهت مطالعه سازوکار میخکوبی در نمونه ها مورد بررسی قرار گرفتند. مدل دو-هوگس در توصیف سازوکار میخکوبی این دو نمونه موفق نبود. مدل شی نیز در توصیف سازوکارهای میخکوبی چندان موفق نبود. اما مشاهده شد که ترکیبی از سازوکارهای میخکوبی سطحی و ?t_c با داده های تجربی در توافق می باشد. مدل گرایسن نیز وجود همزمان هردو سازوکار میخکوبی ?l و ?t_c پیش بینی می نماید. در آخرین مرحله، به بررسی چگالی جریان با استفاده از نظریه تراوش پرداختیم و دیده شد که توافق بین داده های تجربی و روابط تئوری فقط در میدان های میانی رخ می دهد.

در این پایان نامه خواص الکترونیکی، فونونی و ترموالکتریکی ترکیبات (r=gd, tb, dy)rmno3 با استفاده از محاسبات اصول اولیه مطالعه شده است. خواص الکترونیکی شامل: ساختار نواری، گاف انرژی و چگالی حالت ها با تقریب های gga،lda+u و gga+uدر چهارچوب نظریه تابعی چگالی (dft) انجام شده است. با مقایسه مقادیر گاف نواری اسپین بالا و پایین به این نتیجه می-رسیم که این ترکیبات در حالت اسپین بالا با داشتن گاف نواری کوچک، رفتار فلزی و در حالت اسپین پایین رفتار عایق گونه از خود نشان می دهند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که این ترکیبات کاندیداهای خوبی در زمینه اسپینترونیک می باشند. همچنین خواص فونونی از جمله بسامدهای فونونی و بار موثر بورن با تقریب lda و با استفاده از روش های شبه پتانسیل بررسی شدند که بسامدهای فونونی محاسبه شده در توافق نسبتا خوبی با مقادیر تجربی و محاسبات دیگران است. نتایج ترموالکتریکی نیز نشان می دهد که این ترکیبات ضرایب سیبک بالایی دارند و فاکتور توان بدست آمده برای dymno3 در پتانسیل های مثبت بزرگتر از دیگر ترکیبات است

مواد ترموالکتریک دارای پتانسیل بالایی جهت استفاده در مولد برق، پمپاژ گرما و یخچال¬ها می¬باشند. این مواد می¬توانند انرژی گرمایی اتلافی را بدون هیج قسمت متحرکی تبدیل به الکتریسیته نمایند. بهره¬وری مواد ترموالکتریک توسط کمیت بدون بعد ضریب ارزشیzt تعیین می¬گردد. بیسموت تلوراید و آنتیموان تلوراید (bi2te3 و sb2te3) و آلیاژهایی از آن¬ها از بهترین مواد ترموالکتریک ¬اند. در این تحقیق به بررسی ساختار، خواص و ویژگی¬های الکترونی، ترموالکتریکی و فونونی این دو ماده بر اساس محاسبات اصول اولیه و مبتنی بر نظریه تابعی چگالی پرداخته می¬شود. محاسبات الکترونی و فونونی توسط کد quantum espresso و محاسبات ترموالکتریکی توسط کد boltztrap انجام می¬گردد. با در نظر گرفتن سلول واحد این مواد به صورت رومبوهدرال، ابتدا ساختار الکترونی این مواد با در نظر گرفتن برهمکنش اسپین-مدار (soi) و بدون در نظر گرفتن این اثر محاسبه می¬شود. ساختار نواری و نمودار چگالی حالت¬های مربوطه ترسیم می-گردد. گاف انرژی با در نظر گرفتن اثر soi به مقادیر تجربی نزدیکتر شده و این اثر تاثیر بسزایی در کاهش تبهگنی نوارهای انرژی داشته است. مقدار گاف انرژی برای bi2te3 و sb2te3با در نظر گرفتن اثر اسپین-مدار به ترتیب مقادیر10/0 و 23/0 الکترون ولت بدست آمد. سپس به محاسبه خواص ترموالکتریکی از جمله ضریب سیبک، رسانندگی الکتریکی، رسانندگی گرمایی، عامل توان و ضریب ارزشی پرداخته می¬شود. نمودارهای مربوطه بر حسب تغییرات پتانسیل شیمیایی و تغییرات دما ترسیم می¬گردد. مقدار ضریب سیبک در دمای 300 کلوین برای bi2te3 و sb2te3 به ترتیب برابر 209 و 125 میکروولت بر کلوین بدست آمد. همچنین مقدار ضریب ارزشی در دمای 300 کلوین برای bi2te3 و sb2te3 به ترتیب 43/0 و 33/0 حاصل شد. در قسمت بعد به بررسی ویژگی¬های نوسانی این دو ماده پرداخته می¬شود. این مواد با توجه به ساختار فضایی خود در نقطه تقارنی گاما دارای 15 مد نوسانی بوده که 3 مد آن مربوط به فرکانس¬های اکوستیکی و 12 مد مربوط به فرکانس¬های اپتیکی می-باشد. مقادیر مربوط به مدهای رامان و مادون قرمز در نقطه گاما با در نظر گرفتن اثر soi محاسبه گردید. همچنین نمودار پراگندگی فونونی مربوط به دو ساختار ترسیم شد.

هدف این پایان نامه، مطالعه ی ساختار الکترونی بلور هگزاگونال دوبعدی ژرمنن شامل چگالی حالت ها، ساختار نواری و خواص اپتیکی شامل طیف جذبی، ضریب شکست و رسانندگی آن است. این پژوهش برمبنای نظریه ی تابعی چگالی و با استفاده از تقریب شیب تعمیم یافته انجام گرفته و برای انجام محاسبات از کد siesta استفاده شده است. ابتدا خواص الکترونی ژرمنن در غیاب میدان الکتریکی خارجی محاسبه و سپس تأثیر اعمال میدان بررسی می شود. نتایج نشان می دهد در غیاب میدان الکتریکی گاف انرژی صفر بوده و با اعمال میدان گاف افزایش یافته و باعث گذار فاز از فلز به نیمرسانا می شود. همچنین خواص اپتیکی ژرمنن در حضور و عدم حضور میدان محاسبه می گردد. نتایج نشان می دهند که اعمال میدان باعث کاهش ثابت دی الکتریک و ضریب شکست در این نانوساختار می شود. از این نتایج می توان در ساخت دیودهای نور گسیل، سلول های خورشیدی و ترانزیستورهای اثر میدان استفاده کرد

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

باتوجه به امکانات موجود، نتایج به دست آمده بسیار مثبت و رضایتبخش بوده است . برای انجام اکسیداسیون و تحقیق در زمینهء آهنگ اکسیداسیون و تاثیر دقیق عوامل مختلف بر روی آن احتیاج به یک کورهء اکسیداسیون مدرن دارد. کوره در دسترس برای این پروژه، فقط در یک دمای خاص (115 درجه سانتیگراد) کار می کرد (برای دماهای دیگر ضروری بود که دما در تمام نقاط داخل کوره به منظور به دست آوردن نیمرخ دمای اکسیداسیون اندازه گیری شود، چون سیستم کنترل کوره دقیق نبود)، لذا نتوانستیم به طور تجربی تاثیر تمام عوامل موثر را با نتایج حاصل از شبیه سازی مقایسه شده است (که توافق خوبی بین آنها مشاهده می شود) . باتوجه به این که سیستم هدایت و کنترل عوامل اکسید کننده در کورهء موجود در دانشگاه صنعتی شریف از اجزاء کورهء اکسیداسیون بیرلک نبوده و در بخش مواد و ساخت قطعات الکترونیک جهاد دانشگاهی صنعتی شریف طراحی و ساخته شده است ، پیشنهاد می شود که با خرید لوله کوارتز و ساخت سیستم هدایت و کنترل عوامل اکسید کننده شکل (6-2-3) برای کورهء موجود در دانشکدهء علوم دانشگاه مشهد، این کوره راه اندازی و برای تحقیق در زمینهء تاثیر عوامل مختلف روی آهنگ اکسیداسیون (و آزمایشات مشابه) مورد استفاده قرار گیرد. در ادامهء تحقیق بر روی فرآیندها و ادغام فرآینداکسیداسیون و فوتولیتوگرافی بر روی ویفرهای اکسید شده، دریچه های لازم جهت وارد کردن ناخالصی به داخل سیلیکون باز شود. لازم به ذکر است که در مورد فرآیند فوتولیتوگرافی در آزمایشگاه تحقیقاتی میکروالکترونیک (در بخش فیزیک) تحقیقات مبسوطی صورت گرفته و تجربیات زیادی حاصل شده است .