روشهای زیادی برای تولید لایه نازک از انباشت اتمها و مولکولها روی یک سطح وجود دارند.در تکنیک های متداول سطح زیر لایه تا چند صد کلوین بالاتر از دمای اتاق گرم می شود. بسیاری از مواد مقاومت چنین دمایی را ندارند لذا می توان بجای گرم کردن زیرلایه از روشهای دیگری برای بالا بردن انرژی اتمها استفاده کرد .گاهی اوقات می توان ذرات یونیزه را به یک چنین انر‍ژی جنبشی بالایی رساند اما متاسفانه اینکار باعث نفوذ زیاد ذرات به سطح و خراب کردن ساختار سطح می شود.به منظور رفع این مشکل میتوان از نانو خوشه های پر انر‍‍ژی که توانایی انتقال مقدار زیادی انرژی را دارند استفاده کرد بدون اینکه ساختار سطح خراب شود و این بدلیل انرژی در واحد اتم کم خوشه های اتمی می باشد. لایه های تولیدی با این روش دارای کیفیت بالاتر در دمای زیر لایه کمتر می باشند. این تکنیک کاربردهای زیادی در ساخت لایه های نازک فلزی ، عایق و نیمه رسانا دارد که در صنایع قطعات میکروالکترونیک، اپتیک، اپتوالکترونیک و مواد مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی(md) یکی از گزینه های مناسب برای بررسی تشکیل لایه و مطالعه برخورد یک خوشه اتمی به سطح می باشد. در این پروژه به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی md شاخصه های برخورد یک نانو خوشه نیکل و آلومینیوم با اندازه ها و انرژی های مختلف که در روش لایه نشانی باریکه نانو خوشه های یونیدهicbd استفاده می شود ، مورد بررسی قرار گرفت. انرژی خوشه هاev/atom 1-20 و تعداد اتمهای خوشه ها، 14، 47، 18، 55، 87و 177 انتخاب شدند.در این تحقیق وابستگی سایز خوشه به حداکثر دمای زیر لایه در لحظه برخورد نانو خوشه به سطح و زمان رسیدن به دما مورد بررسی قرار گرفت. همچنین وابستگی سایز و انرژی خوشه ها به تعداد اتمهای جابجا شده در زیر لایه ، اتمهای پراکنش شده و اتمهای نفوذ یافته در زیرلایه بررسی شد.هر یک از این پارامترها نقش کلیدی در نوع لایه بوجود آمده دارند

در این پایان نامه جهت سنتز نانوسیال عایق الکتریکی، ابتدا نانو ذرات اکسید گرافن سنتز و پس از عامل دار شدن با گروه عاملی آلکیل دار، در روغن پارافین پراکنده شدند. سپس، خواص نانوسیال از قبیل خواص عایقی، هدایت حرارتی و ضریب ویسکوزیته در غلظت های مختلف به صورت تجربی اندازه گیری شد. در نهایت با استفاده از مطالعات نظری نظیر شبیه سازی دینامیک مولکولی و نیز مدل های نظری، برخی از خواص مورد اشاره مورد مطالعه قرار گرفت و صحّت نتایج نظری از طریق مقایسه با نتایج آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که عامل دار کردن نانوذرات اکسید گرافن با گروه های عاملی آلکیل دارسبب افزایش مقاومت الکتریکی نانوذرات و نیز بهبود پایداری آن ها در روغن پارافین می گردد. همچنین افزودن نانوذرات آلکیل دار شده به روغن پارافین موجب کاهش خواص عایقی و افزایش ضریب هدایت حرارتی روغن می شود. نتایج آزمون های رئولوژیکی نیز حاکی از نیوتونی بودن رفتار نانوسیالات در محدوده نرخ تنش ("s" ^"-1" 100- 10) می باشد. ضمناً نانوسیالات ویسکوزیته پائین تری نسبت به سیال پایه دارند. نتایج مطالعات نظری نیز نشان می دهد که محاسبات شبیه سازی به خوبی می توانند رفتار حرارتی و نیز رفتار نیوتونی نانوسیال را تخمین بزنند. ضمناً این محاسبات به خوبی قادر به تخمین روند تغییرات ضریب ویسکوزیته نانوسیال با دما می باشند. همچنین محاسبات شبیه سازی نشان می دهد که با اضافه شدن گروه های عاملی آلکیل دار، ضریب هدایت حرارتی اکسید گرافن کاهش می یابد که این امر می تواند ناشی از افزایش پراکندگی فونونی به علت اضافه شدن زنجیره های بلند آلکیل دار باشد. بررسی مدل های تئوری نیز نشان می-دهد که هیچ کدام از مدل های مورد استفاده قادر به تخمین خواص نانوسیال نیستند و تنها مدل ارائه شده توسط نن و همکاران تا حدودی می تواند رفتار حرارتی نانوسیال را تخمین بزند.