تازه های نانو

[moo2010]

نانوکامپوزيتي با زمينه آلومينايد آهن با ساختاري منظم در دانشگاه صنعتي اصفهان سنتز شد.
مهندس مهدي رفيعي، موفق به توليد نانوکامپوزيت (Fe,Ti)3Al-Al2O3 با استفاده از فرايند آلياژسازي مکانيکي و مشخصه‌يابي آن شده است.
مهندس رفيعي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «تا به حال هيچ گزارشي مبني بر سنتز اين ماده در دنيا منتشر نشده است. نانوكامپوزيت توليدي، در صورت تجاري شدن مي‌تواند در صنايع هوا- فضا، خودروسازي و صنايع توليد مواد كه در دماي بالا كار مي‌كنند، استفاده شود».
پژوهشگر دانشگاه صنعتي اصفهان، براي انجام اين پژوهش، با استفاده از روش آسياب‌کاري، مخلوط پودري Fe-Al-TiO2، نانوکامپوزيت (Fe,Ti)3Al-Al2O3 را توليد نموده است. وي، نمونه‌هايي از اين پودر را در زمان‌هاي مختلف، آسياب‌کاري کرده و تغييرات مورفولوژي، ساختار و ريزساختار ذرات پودر را مشخصه‌يابي و بررسي نموده است. در ادامه، براي بررسي رفتار حرارتي نانوپودر حاصل، عمليات آنيل را در دماي 900 درجه سانتي‌گراد و به مدت 1 ساعت انجام داده است.
وي براي اين بررسي‌ها، نمونه‌ها را با تجهيزات XRD و SEM مورد تحليل قرار داده است.
نتايج پژوهش‌هاي او نشان مي‌دهد که آسياب‌کاري مخلوط پودري Fe-Al-TiO2 منجر به تشکيل نانوکامپوزيت (Fe,Ti)3Al-Al2O3 مي‌گردد. همچنين، اکسيد تيتانيوم در حين آسياب‌کاري به تدريج به وسيله آلومينيوم احيا شده و در اين صورت تيتانيوم محلول و اکسيد آلومينيوم آمورف توليد مي‌گردد. آسياب‌کاري بيشتر، محلول جامد Fe(Al,Ti) را ايجاد مي‌کند که در ادامه، ترکيب بين فلز (Fe,Ti)3Alبا ساختار DO3 نامنظم مي‌شود. عمليات حرارتي ساختار نهايي، منجر به متبلور شدن اکسيد آلومينيوم آمورف و منظم شدن ترکيب بين فلزي مي‌گردد.
جزئيات اين پژوهش که بخشي از پايان‌نامه کارشناسي‌ارشد مهندس مهدي رفيعي است و با همکاري دکتر محمدحسين عنايتي و دکتر فتح‌الله کريم‌زاده انجام شده، در مجله Journal of Alloys and Compounds (جلد 488، صفحات147–144، سال 2009) منتشر شده است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

نانوحفره‌اي سيليكاتي به وسيله محققان پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌اي سنتز شد و ساختار آن به منظور جذب بيشتر فلزات سنگين از پساب‌هاي صنعتي اصلاح شد.

دکتر حميد سپهريان و همكارانش در پژوهشي، ساختار نانوحفره سيليکاتي MCM-41 را با استفاده از گروه‌هاي عاملي تيول و آمين اصلاح نمودند و موفق به تهيه جاذب نانوحفره جديدي با ظرفيت جذب بالا براي کاتيون‌هاي سنگين شدند.

دکتر سپهريان در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، مراحل سنتز اين نانوحفره را چنين برشمرد: «ابتدا نانوحفره سيليكاتي MCM-41، تهيه و سپس براي اصلاح رفتار جذبي آن، از (3‌- ‌مركاپتوپروپيل) تري‌‌متوكسي سيلان و (3‌- ‌آمينوپروپيل) تري‌‌اتوكسي سيلان براي عامل‌دار کردن ساختار نانوحفره، استفاده شده است. براي اين کار، مقدار مشخصي از نانوحفره MCM-41 و واکنش‌گرهاي آلي ذکر شده، در حلال تولوئن رفلاکس شده و بعد از زمان معيني، فيلتر گرديده و چند بار با اتانول شستشو و در نهايت خشک گرديده است. براي اندازه‌گيري ميزان جذب، جاذب‌هاي اصلاح شده را با يون‌هاي مختلف مجاورت داده، هم زده و بعد از زمان معيني، ميزان يون را در محلول اندازه‌گيري کرده‌ايم».

نتايج حاكي از آن است که جذب يون روي (Z N روي جاذب سنتز شده به طور قابل ملاحظه‌اي نسبت به دو جاذب قبلي که فقط با يک گروه عاملي، عامل‌دار شده بودند افزايش يافته است.

بنابراين تمامي صنايعي که با پساب‌هاي حاوي کاتيون‌هاي سنگيني مانند کروم، جيوه، روي و زيرکونيوم مواجه هستند، مي‌توانند از اين محصول استفاده کنند.

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر سيد واقف حسين، آقاي فرخ رخشنده‌رو و خانم ليلا کامل انجام شده، در مجله Chinese Journal of Chemistry (جلد 27، صفحات 2174- 1271، سال 2009) منتشر شده است.


منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامي واحد دورود، با تغيير خواص آب‌گريزي نانولوله كربني زيگزاگي، كاربردهاي جديدي را براي اين نانولوله معرفي كردند.

دكتر ليلا مهدويان در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو با بيان اين مطلب که نانولوله‌هاي كربني پايه اساسي بسياري از تحقيقات و فنون كاربردي است، افزود: «نانولوله کربني زيگزاگي، اغلب آب‌گريز و نيمه‌‌رسانا بوده و دفع‌کننده ترکيبات قطبي، همانند آب و الکل‌ها است، لذا براي آب‌دوست نمودن آن، پژوهشي را در دانشگاه آزاد اسلامي واحد دورود انجام داده‌ايم».

دکتر مهدويان، براي اين كار، برهم‌کنش الکل‌ها را با نانولوله کربني بررسي کرده است. وي به اين نتيجه رسيده كه با قرار گرفتن اتانول در مجاورت نانولوله کربني، تبادل الکتروني بين آنها صورت مي‌گيرد و تبديل به محصولاتي مانند استالدئيد، اتيل استات، مولکول‌هاي هيدروژن و در نهايت دي‌اکسيدکربن و آب مي‌شود. اين تبادل الکتروني بين آنها، نانولوله کربني را براي استفاده در سنسورهاي گازي و جايگزيني براي سوخت‌هاي فسيلي، مناسب ساخته است.

استاديار دانشگاه آزاد اسلامي، براي ارزيابي انرژي و ساختار سطح (تابعي از پتانسيل شيميايي مواد جذب شده)، از محاسبات ترموديناميكي اتمي Ab initio و براي شبيه‌سازي رفتار فيزيكي اتانول بر سطح نانولوله كربني، تحت شرايط و حالات متفاوت، از روش مونت كارلو استفاده نموده است.

جزئيات اين کار تحقيقاتي كه با حمايت و همکاري پروفسور نيکورن منگ کورتانگ از دانشگاه چيانگ ماي، دانشکده نانوتکنولوژي کشور تايلند و پروفسور مجيد منجمي انجام شده، در مجله Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures (جلد 17، صفحات 495–484، سال 2009) منتشر شده است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

موقعي که گروهي از محققان صنعتي و دانشگاهي به دنبال توسعه يک روش ريخته گري قالب‌گيري- پرکردن جديد براي ساخت افزاره‌هاي نانومقياس بودند، به کشف با ارزشي دست يافتند. آنها نه تنها يک روش ساخت نانومقياس سه بعدي طراحي کردند، بلکه اين فرآيند را نيز براي ساخت نانوپروب‌هاي بسيار سخت وضد سايش (ماده‌اي مشابه الماس) استفاده کردند.

کومار استريدهاران از دانشگاه ويسکونسين – ماديسون و يکي از اين محققان، مي‌گويد: در افزاره‌ها و فرآيند‌هاي نانومقياس، اثر اصطکاک بسيار مهم است. در اين مقياس نيروهاي سطحي بواسطه نسبت سطح به حجم بالا، به‌طور فزاينده‌اي غالب هستند. اين گروه تحقيقاتي که شامل محققاني از دانشگاه پنسيلوانيا و IBM نيز است، براي ساخت کربن شبه الماسي حاوي سيليکون (Si-DLC) يک روش ساخت نانومقياس سه‌بعدي ابداع کرده‌اند. در اين مطالعه، اين محققان نشان داده‌اند که Si-DLC که در مقياس ماکرو بواسطه‌ي اصطکاک کم و مقاومت ضدسايشي بالايش با ارزش است، در مقياس نانو نيز مقاومت ضدسايشي برجسته‌ي مشابهي دارد.
تصوير يک نوک‌ Si-DLC که مقاومت ضدسايشي آن سه‌هزار برابر مقاومت ضدسايشي نوک‌هاي سيليکوني است. هاريش بهاسکاران از IBM و يک از اين محققان، مي‌گويد: اينکه موادي در مقياس ماکرو خواص ضدسايشي داشته باشند، معلوم نيست که در مقياس نانو نيز همان خواص را داشته باشند.

روش نانوريخته‌گري جديد توسعه‌يافته به‌وسيلة اين محققان به آساني مي‌تواند براي ساخت در مقياس صنعتي اصلاح‌شده و استفاده شود. اين محققان با استفاده از يک ويفر سيليکون روي عايقِ حکاکي‌شده با قالب‌هاي هرمي‌شکلِ تيز، نوک‌هاي بسيار تيز با قطر 10 نانومتر روي ميکرولرزانک‌هاي سيليکوني استاندارد، ساختند.

آنها براي روکش‌دهي اين نوک‌ها با Si-DLC از روش پلاسما استفاده کردند. اين روش در فضاي سه بعدي همانند يک برف‌روب که روي زمين پوششي از برف ايجاد مي‌کند، عمل مي‌کند. در اين حالت، برف دي‌سيلوکسان هگزامتيل يونيزه شده است. دي‌سيلوکسان هگزامتيل يک پيش‌ماده‌ي مايع براي Si-DLC است که در ظرف پلاسما به صورت گاز يونيزه‌شده درآمده و روي اين نوک‌ها به‌صورت Si-DLC ترسيب مي‌شود. اين روش اين امکان را براي آنها فراهم مي‌کند که نوک‌هاي خيلي تيز را به‌طور دقيق روکش‌دهي کنند.

اين محققان متوجه شدند که مقاومت ضدسايشي اين نوک‌هاي Si-DLC سه‌هزار برابر مقاومت ضدسايشي نوک‌هاي سيليکوني است.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature Nanotechnology منتشر شده است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

خلاصه :
کوانتوم داتها (Quantum dot) ، نانوذراتي با خصوصيات نوري منحصربهفرد هستند که کاربردهاي بالقوهاي در علوم بيولوژيک و مشاهده وقايع درون سلولي دارند. اين نانوذرات، عموماً نيمههاديهايي از جنس CdSe ( سلنيد کادميوم) هستند، که بهوسيلهي يک پوسته نيمههادي ديگر از جنس ZnS (سولفيد روي) پوشيده شدهاند و توانايي نشر نورهاي با رنگ مختلف را دارند، که رنگ نور به اندازه کريستال آنها بستگي دارد. کوانتوم داتها، همچنين به دليل اندازه کوچکشان خصوصيات نوري و الکتريکي منحصربهفردي دارند که الکترونها در پيدايش اين خصوصيات، نقش کليدي دارند. تنوع طول موجهاي تابش اين نانوکريستالها امکان به کارگيري همزمان چندين نشانگر در اجزاي سلول زنده و مشاهده پروسههاي درون سلولي را فراهم آورده است.
متن اين خبر به صورت pdf قابل دريافت مي باشد( )



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه شيراز، با روش‌هاي محاسباتي، موفق به محاسبه خواص غيرخطي نقاط كوانتومي عدسي شكل شدند.

نقاط كوانتومي عدسي شكل در صنايع اپتيک و ليزر، كاربرد‌هاي فراواني دارند. خواص غيرخطي در نقاط كوانتومي نسبت به ساير ساختار‌هاي مشابه (سيم‌ها، چاه‌هاي كوانتومي و حالت كپه‌اي مواد)، به خصوص در محيط‌هايي با شدت نور زياد، بسيار متفاوت است.

دکتر محمود براتي خواجوئي و همكارانش در دانشگاه شيراز موفق به محاسبه‌ خواص غيرخطي نقاط كوانتومي عدسي شكل شده‌اند.

دکتر براتي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، گفت: « به دليل ابعاد محدود، اين نقاط مي‌توانند خواص غيرخطي جالبي در پرتوهاي قوي از خود بروز ‌دهند».

وي، براي انجام اين پژوهش، ابتدا به كمك نرم‌افزارهاي موجود و با استفاده از شرايط مرزي بن دانيل- داك، خواص الكتريكي نقاط كوانتومي عدسي شكل را محاسبه کرده، سپس به كمك روش ماتريسي، چگالي خواص نوري اين سامانه‌ها را بررسي و تغيير ضريب جذب و شكست محيط را در اثر حضور اين نقاط محاسبه نموده‌است.

استاد دانشگاه شيراز در مورد نتايج اين کار پژوهشي گفت: «محاسبات نشان مي‌دهد كه با افزايش اندازه‌ نقطه‌ كوانتومي، خواص غيرخطي در بسامد‌هاي بالاتر ظاهر شده و در نتيجه اندازه‌ تغييرهاي ضريب شكست و جذب كاهش مي‌يابد. همچنين با افزايش شدت پرتو فرودي، خواص غيرخطي افزايش مي‌يابد».

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دكتر محمدرضا كازراني وحداني و دكتر قاسم رضايي انجام شده، در مجله Journal of Computational and Theoretical Nanoscience (جلد 6، صفحات7-1، سال 2009) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي شاهرود و دانشگاه آزاد اسلامي ورامين، با تحقيقات خود توانستند در جهت افزايش کارايي ترانزيستورها و چشمه‌هاي تابشگر نور(معمولي و ليزري) گام جديدي بردارند.

اين پژوهشگران در قدم اول با محاسبات کوانتوم مکانيکي دقيق خود روي نانوساختارهاي نيمرسانا، يکي از موثرترين عوامل کاهنده كارايي ترانزيستورهاي اثر ميداني پرسرعت و پرتوان و نيز چشمه‌هاي تابشگر نور معمولي و ليزري را مورد بررسي و ارزيابي کمي قرار دادند و در قدم بعدي به منظور بررسي کيفي اين اثر و تقويت جنبه‌هاي کاربردي آن با همکاري دانشگاه صنعتي دارمشتات آلمان اقدام به ساخت و مشخصه‌يابي نمونه‌هاي طراحي شده براي اين قطعات نمودند. لازم به توضيح است که مشخصه‌يابي‌هاي انجام شده روي ساختار اين نمونه‌ها که از نيمرساناهاي نيتروژن‌دار تشکيل شده‌اند مويد قسمت عمده‌اي از تحقيقات نظري ذکر شده است که بخشي از نتايج تجربي آن به‌زودي منتشر خواهد شد.

آقاي حميدرضا علائي، در دوره دکتري خود پژوهشي را با هدف «بررسي و تعيين ميزان تاثير ميدان‌هاي الکتريکي داخلي بر كارايي نانوساختارهاي نيمرساناي نيتروژن‌دار كرنش‌دار مبتني بر چاه‌هاي کوانتمي يگانه و چندگانه (GaN/InGaN) » انجام داده‌است.

وي نخست با استفاده از معادله شرودينگر، توابع موج الكترون‌ها و حفره‌ها را در يك چاه پتانسيل متناهي در ساختارهاي نانومتري به‌طور تحليلي به ‌دست آورده ‌است. سپس به بررسي اثر حبس كوانتومي استارك ناشي از ميدان پيزوالكتريكي داخلي بر انتقال ترازهاي انرژي كوانتيده كه سبب کاهش شدت نور گسيلي و نيز گذار به سوي قرمز در چاه‌هاي كوانتومي مي‌‌شود، پرداخته است.

فارغ‌التحصيل دکتري فيزيک دانشگاه صنعتي شاهرود، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو «احتساب وابستگي جرم موثر حامل‌هاي بار الکتريکي (الکترون‌ها و حفره‌ها) به ابعاد نانوساختار (اندازه عرض چاه‌هاي کوانتومي در ساختار مورد نظر) را به عنوان يک عامل مهم در محاسبات» برشمرد که از جنبه‌هاي بديع اين پژوهش است.

عضو هيئت علمي دانشگاه آزاد اسلامي ورامين و محقق ميهمان دانشگاه صنعتي دارمشتات آلمان در ادامه افزود: «محاسبات ما در حوزه کوانتوم مکانيکي مبتني بر نظريه اختلال غير وابسته به زمان مرتبه اول و دوم بودند. ما به منظور تعيين انرژي گذار بين حالت‌هاي پايه الکترون و حفره در چاه‌هاي کوانتومي با عرض متفاوت، ابتدا تابع موج حامل‌ها را در اين چاه‌ها تعيين نموديم سپس پتانسيل ناشي از ميدان پيزوالکتريکي را به عنوان يک عامل اختلالي در اين مدل دخالت داديم و محاسبات مربوطه را در دو حالت زير انجام داديم: در حالت اول جرم موثر حامل‌ها را ثابت در نظر گرفتيم و در حالت دوم آنها را تابعي از عرض چاه در نظر گرفتيم. ما دريافتيم که در حالت دوم نتيجه محاسبات انجام شده با دقت خوبي بر داده‌هاي تجربي انطباق دارند. اين نتيجه‌گيري همچنين صحت وجود ميدان‌هاي پيزوالكتريكي و تاثيرگذاري آنها را در اين ساختارها نشان مي‌دهد».

نتايج نظري و تجربي اين پژوهش مي‌تواند در صنعت الکترونيک و اپتوالکترونيک استفاده شده و در طراحي و ساخت قطعاتي مانند ترانزيستورها، چشمه‌هاي تابشگر‌ نور نظير ديودهاي نور گسيل و نيز ديودهاي ليزري که در ناحيه فعال خود از اين نوع ساختارها بهره مي‌برند به‌کار آيند.

جزئيات نظري اين پژوهش که با راهنمايي دكتر حسين عشقي در دانشگاه صنعتي شاهرود انجام شده، در مجله Physics Letters A. (جلد 374، صفحات 69-66، سال 2009) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه شيراز، روشي براي افزايش ظرفيت محاسبات و سرعت کامپيوترهاي کنوني نسبت به کامپيوترهاي سنتي معرفي کردند.

امروزه پژوهش روي تغيير کامپيوترها از حالت سنتي به کوانتومي که در آن ظرفيت محاسبات و سرعت، نسبت به کامپيوترهاي سنتي، بيشتر است، بسيار گسترش يافته است. يکي از نامزدهايي که اين ايده را عملي مي‌کند، استفاده از حالت‌هاي اسپيني به عنوان بيت‌هاي کوانتومي، است. امروزه ثابت شده است که حلقه‌هاي يک‌سويه مي‌توانند شبکه‌هاي کوانتومي را تشکيل دهند. محمدمهدي گلشن، از فيزيک‌دانان ايراني است که براي ساخت اين قبيل کامپيوترها، بسيار تلاش مي‌کند.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد توسعه فناوري نانو گفت: «اين پژوهش، با هدف بررسي حرکت تقديمي الکترون، حول ميدان مغناطيسي در يک حلقه يک‌سويه، همراه با اثر راشبا انجام شده است. حرکت تقديمي الکترون حول ميدان مغناطيسي، چه کلاسيک و چه کوانتومي، از ديرباز مورد بررسي قرار مي‌گرفته و اساس تصويربرداري از طريق MRI را تشکيل مي‌دهد. از طرف ديگر، رفتار اسپين به عنوان يک بيت کوانتومي، براي پردازش کوانتومي اطلاعات استفاده مي‌شود».

وي در ادامه اذعان داشت: «از آنجا که در نانوساختارهاي ساخته شده از نيمه‌رساناهاي مختلف(مانند حلقه يک‌سويه) پديده‌اي با عنوان «اثر راشبا» ظاهر مي‌شود، بررسي اثرات اين پديده بر حالت‌هاي اسپيني، براي موارد استفاده در تصويربرداري از طريق MRI، بسيارحائز اهميت است».

دکتر گلشن براي بررسي اثر راشبا بر حالت‌هاي اسپيني، ابتدا هاميلتوني يک الکترون که تحت تأثير ميدان مغناطيسي خارجي قرار داشته و در آن اثر راشبا و محدوديت فضايي حلقه منظور شده است را نوشته، سپس از طريق آن، عملگر تحول زماني را استخراج کرده است. با استفاده از اين عملگر، تحول زماني ميانگين مؤلفه‌هاي اسپين، همراه با زيرلايه‌ها محاسبه شده است.

عضو هيئت علمي دانشگاه شيراز در ادامه تاکيد کرد: «از بررسي اين ميانگين‌ها به اين نتيجه رسيده‌ايم که حرکت تقديمي اسپين در نقاط مختلف حلقه، متفاوت بوده و رفتار زيرلايه‌ها بستگي به محل قرار گرفتن الکترون‌ها دارد».

اين پژوهش در مقايسه با پژوهش‌هاي اخير، داراي دو مزيت عمده است. اولا اثر راشبا به‌طور کامل منظور شده است و ديگر آنکه اثرات محدوديت‌هاي فضايي (حلقه، خود محدوديت فضايي ايجاد مي‌کند) نيز به طور کامل در پيکربندي، منظور شده است.

در انجام اين طرح خانم رزا صفايي اسدآبادي و خانم دکتر ندا فروزاني همكاري كرده‌اند. جزئيات اين پژوهش در مجله Journal of Computational and Theoretical Nanoscience (جلد 6، صفحات 1519–1522، سال 2009) منتشر شده است.


منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه شاهد با روش‌هاي نانومحاسباتي، به جوابي بسته و پيوسته براي مسئله انتقال حرارت در ابعاد نانو دست يافتند.

معادلات انتقال گرما در مقياس نانو، به طور گسترده‏اي در بررسي توزيع دماي لايه‏هاي نازک مورد استفاده قرار مي‏گيرند. کاهش اندازه وسايل الکترونيکي تا مقياس نانو، باعث افزايش سرعت توليد گرما که بار گرمايي زيادي را به وسايل الکترونيکي تحميل مي‏کند، مي‌شود. بنابراين شناخت رفتار حرارتي در لايه‌هاي نازك، نقش مهمي دارد.

دكتر سيد حجت‏اله مومني ماسوله، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، کاربرد روز افزون لايه‌هاي نازک در قسمت‌هاي مختلف صنايع از يک‌سو و از طرفي پر هزينه بودن و يا در دسترس نبودن وسايل دقيق اندازه‌گيري دما در اين ابعاد را لزوم تحقيقات در اين زمينه بيان نمود و افزود: «با توجه به ضعف روش‏هاي گسسته موجود، هدف اصلي اين پژوهش را به دست آوردن يک جواب تحليلي تقريبي و پيوسته براي معادلات گرما در ابعاد نانو (که يک جواب تحليلي براي آن وجود ندارد)، قرار داديم».

دکتر مؤمني براي انجام اين کار، ابتدا به‌طور نظري اپراتور سازگار با مسئله را تعريف کرده، سپس به صورت شبيه‌سازي عددي با استفاده از نرم‌افزار Maple جواب مسئله را بدست آورده‏است.

عضو هيئت علمي گروه رياضي کاربردي و علوم کامپيوتر دانشگاه شاهد در مورد مزيت اين کار پژوهشي اظهار داشت: «اين پژوهش مي‌تواند هزينه‏هاي سنگين آزمايشگاهي را حذف کرده و از شدت خطرات و حوادث ناشي از انجام آزمايش بکاهد و همچنين زمان مورد نياز براي دستيابي به نتايج در مقايسه با روش‏هاي آزمايشگاهي را کاهش دهد».

دكتر مومني ادامه داد: «با استفاده از اين روش، مي‌توان بدون تحميل شرطي به مسئله که باعث ايجاد فاصله با مدل فيزيکي واقعي ‏گردد، آن را حل نمود. همچنين جوابي که با روش تجزيه ادوميان به دست مي‏آيد برخلاف روش‏هاي وابسته با يک بار حل کردن مدل، جواب براي تمامي نقاط دامنه قابل استفاده است که چنين قابليتي در روش‏هاي وابسته به شبکه مشاهده نمي‏شود، در روش‌هاي گسسته براي يافتن جواب در نقاطي غير از نقاط شبکه بايد مسئله را دوباره حل نمود و يا محاسبات مربوط به درون‌يابي را پذيرفت.

لازم به توضيح است كه در روش تجزيه ادوميان، زمان رسيدن به جواب با محاسبات رايانه‏اي اندک است كه با مقايسه زمان CPU مربوط به برنامه‏هاي رايانه‏اي قابل استناد است. در صورت وجود عوامل غير خطي در معادله، اين روش بدون احتياج به خطي‏سازي که خود عامل توليد خطا است، مسئله را حل مي‏نمايد».

اين پروژه در دانشگاه شاهد و با همکاري آقاي وحيد محمدي فخار دانشجوي رياضي کاربردي در مقطع کارشناسي ارشد انجام پذيرفته است.

جزئيات اين کار پژوهشي در مجلهPhysics Letter A (جلد374، صفحات595-604، سال 2010) منتشر شده است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران ايراني، با روش‌هاي نانومحاسباتي، چگونگي تغيير و بهبود خواص فيزيکي سخت‌افزارهاي کامپيوتري را با تغيير ضخامت نانولايه‌ها نشان دادند.

دکتر سعيد جلالي اسدآبادي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «در مطالعات نظري قبلي اثر زيرلايه سيليکون بر خواص فيزيكي سخت‌افزارهاي کامپيوتري، ناديده انگاشته شده بود، در حالي که در اين پژوهش اثر اين زيرلايه مهم ارزيابي شده‌است. همچنين اثرات اندازه کوانتمي در لايه‌هاي نازک سرب روي زيرلايه سيليکون با استفاده از نظريه تابعي چگالي مورد بررسي قرار گرفته و نشان داده شده که چگونه تغيير ضخامت لايه‌ها در ابعاد نانو مي‌تواند بر خواص فيزيکي دستگاه اثر بگذارد».

عضو هيئت علمي گروه فيزيک دانشگاه اصفهان، در بيان چگونگي انجام اين پژوهش گفت: در اين پژوهش، کليه محاسبات در چارچوب نظريه تابعي چگالي با استفاده از روش امواج تخت بهبود يافته خطي به‌علاوه اوربيتال‌هاي موضعي انجام شده است. ابتدا زيرلايه سليکون با استفاده از روش ابر سلول شبيه‌سازي و سپس لايه‌هاي نازک سرب روي آن نشانده شده‌است. نيروهاي موجود بين اتم‌ها با دقت قابل قبولي به سمت صفر واهلش داده شده و پس از شبيه‌سازي کامل لايه‌هاي نازک و زيرلايه، محاسبات کميت‌هاي مختلف فيزيکي يک بار با وجود زيرلايه سليکون و بار ديگر بدون در نظر گرفتن زيرلايه سليکون انجام و بدين ترتيب اثر زيرلايه بر تاثيرات کوانتمي اندازه آشکارسازي شده‌است.

نتايج نشان مي‌دهد که اثر برهمکنش نسبيتي اسپين- مدار علي‌رغم بزرگ بودن عدد اتمي سرب برخلاف انتظار، در توافق با نتايج تجربي اثر راشبا براي لايه نازك (Pb/Si(111 قابل چشم‌پوشي است. همچنين اثر زيرلايه روي لايه‌هاي نازک، هنگامي قابل صرف‌نظر کردن است که قدرت پيوند اتم‌هاي زيرلايه با اولين لايه نازک در سطح مشترک قابل مقايسه با قدرت پيوند لايه‌هاي نازک بالاتر با يکديگر باشد. از سوي ديگر نتايج حاكي از آن است که اثر زيرلايه سليکون در بررسي برخي از کميت‌هاي فيزيکي حايز اهميت است و قابل چشم پوشي نيست.

اين پژوهش به عنوان بخشي از پايان‌نامه کارشناسي‌ارشد آقاي مرتضي رفيعي انجام شده، و جزئيات آن در مجله Computational Materials Science (جلد47، صفحات 584-592، سال 2009) منتشر شده‌است.






منبع : nano.ir