نام پژوهشگر: وحید فلاح حمیدآبادی

شبیه سازی لایه نشانی نانو ساختارها به روش مونت کارلو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده علوم پایه 1393
  وحید فلاح حمیدآبادی   احمد مشاعی

شبیه¬سازی نانوساختارها به عنوان یک الگوی ساده و کم هزینه برای درک فیزیک حاکم بر نانوساختارها کمک شایانی داشته است. در حقیقت با استفاده از شبیه سازی می¬توان علاوه بر ریخت¬شناسی، ویژگی ها و خواص فیزیکی و شیمیایی مواد نانویی را پیش بینی کرد. در این تحقیق، نانوساختارهای ستونی و مخروط مارپیچی نقره با استفاده از نرم افزار nascam به صورت سه بعدی و با شیوه مونت کارلو شبیه سازی شده اند. الگوریتم استفاده شده در این شبیه سازی بر اساس کنارنشست و مونت کارلوی جنبشی است. ابتدا با استفاده از نرم افزار فوق، مراحل رشد نانوساختار شبیه سازی شده و سپس با مقایسه نتایج با آزمایشهای لایه نشانی بخار نشست به بررسی ریخت شناسی رشد نانومیله ها در شرایط مختلف فیزیکی انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که زاویه لایه نشانی، دمای لایه نشانی، نوع زیرلایه بر روی رشد نانو میله ها تأثیرگذار هستند. هم چنین تأثیر انحراف زاویه اتم های ورودی و زاویه لایه نشانی بر قطر نانو میله های ستونی نازک مورد مطالعه قرارگرفته و با نتایج تجربی مطابقت داده شده است. نتیجه این پژوهش تولید نانومیله هایی با قطر کمتر از ?? نانومتر است. با بررسی نتایج شبیه¬سازی، بهترین زاویه برای رشد نانو میله های ستونی و همچنین رشد نانو ساختار مارپیچی به دست آورده شده است. نتایج شبیه سازی با زیرلایه های مختلف نشان می دهد که می توان با زیرلایه های از پیش آماده شده با برآمدگی های منظم کروی شکل درزمینه رشد نانو میله های ستونی و مارپیچ مخروطی به بهترین نتیجه ممکن رسید. بررسی ریخت شناسی لایه نشانی نشان میدهد که با افزایش انحراف زاویه، زبری لایه افزایش می¬یابد و از طرفی با افزایش زاویه لایه نشانی زبری و قطر نانومیله ها افزایش و چگالی لایه کاهش می¬یابد. با ترکیب نتایج شبیه سازی فوق و نرم افزارهایی که خواص نوری را اندازه می گیرند، می توان به طراحی مهندسی، تولید و ساخت نانو ساختارهای بسیار پیچیده دست یافت.