تحقیق بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن

اختصاصی از رزفایل تحقیق بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

گرافن طبیعی یک شبه فلز یا یک نیم­رسانا با گاف نواری صفر است و همچنین دارای تحرک پذیری الکترونی بسیار بالا در دمای اتاق می باشد. عدم وجود گاف در ساختار نوارهای انرژی باعث می­شود که الکترون­ها مانند فرمیون­های بدون جرم نسبیتی  رفتار کنند. در ادامه مطلب تحقیق بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن را می توانید دانلود کنید.

توضیحات بیشتر درمورد تحقیق بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن

عنوان: بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن
فرمت فایل: word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات:62

بخشی از مقدمه و فهرست مطالب تحقیق بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن را در قسمت پایین می توانید مشاهده کنید.

مقدمه:

خواص و کاربردهای گرافن

گرافن طبیعی یک شبه فلز یا یک نیم­رسانا با گاف نواری صفر است و همچنین دارای تحرک پذیری الکترونی بسیار بالا در دمای اتاق می باشد. عدم وجود گاف در ساختار نوارهای انرژی باعث می­شود که الکترون­ها مانند فرمیون­های بدون جرم نسبیتی  رفتار کنند به همین دلیل سرعت حامل­های بار در آن بیشتر از نیم­رساناها از جمله سیلیکون است. خواص نوری منحصر به فرد گرافن، موجب بروز یک شفافیت بالای غیرمنتظره برای یک تک لایه­ی اتمی شده است. یک تک لایه ی گرافن   از نور سفید فرودی بر روی خود را جذب می کند که در آن α ثابت ساختار ریز شبکه می باشد [8-7]. گرافن تک لایه همچنین به عنوان یکی از قوی­ترین مواد در نظر گرفته می شود. با در نظر گرفتن این خواص جالب جدید گرافن انتظار می رود که مرزهای جدیدی در زمینه ی کاربردهای گرافن باز شود [9]. برخی از کاربردهای گرافن می‌تواند موارد زیر باشد [10]:

• استفاده شدن به‌جای فیبرهای کربن در کامپوزیت‌ها که نتیجتاً باعث ایجاد هواپیماها و ماهوارهای سبک­تر می­گردد.
  استفاده شدن به‌جای سیلیکون‌های نیم‌رسانا در ترانزیستورها بدلیل خواص رسانشی فوق العاده گرافن. در این ماده الکترون­ها می توانند 100 برابر سریعتر از الکترون­های حاضر در سیلیکون حرکت کنند به همین علت به طور بالقوه گرافن می­تواند کاربردهای زیادی در صنایع الکترونیک داشته باشد. این ماده در حال حاضر اصلی­ترین رقیب سیلیکون به شمار می رود.
• جاسازی کردن گرافن در پلاستیک که می‌تواند پلاستیک مذکور را رسانا کند.
• امکان بالابردن دوام باتری‌ها با استفاده از غبار گرافنی.
• کاربرد در الکترونیک نوری.
• ایجاد پلاستیک‌هایی سخت‌تر، مستحکم‌تر و سبک‌تر.
• کاربرد به‌عنوان پوشش شفاف رسانا برای سلول‌های خورشیدی و نمایشگرها.
• مزیت اصلی گرافن در این است که می‌تواند نور و الکتریسیته را از خود عبور دهد.
• ایجاد توربین‌های بادی کارآمدتر.
• ایجاد ایمپلنت‌های مستحکم‌تر (پزشکی).
• کاربرد در تجهیزات ورزشی.
• ایجاد ابرخازن‌ها.
• کاربرد برای پیشرفت صفحات و نمایشگرهای لمسی و انعطاف پذیر.
• کاربرد در نمایشگرهای بلور مایع(LCD) .
• کاربرد در دیودهای گسیل نور (LED) و دیودهای ارگانیک گسیل نور (OLED)
• ساخت جوهرهای رسانا برای پوشش.

 هدف کلی پژوهش

گرافن برخلاف ویژگی های مفیدی که دارد، فاقد گاف نواری می باشد و به عنوان یک نیم­رسانای با گاف صفر[1] شناخته شده است. عدم وجود گاف به یکسان بودن دو زیرشبکه­ی کربن در گرافن مربوط می­شود [25]. هامیلتونی گرافن نزدیک نقاط دیراک دارای تقارن وارونی فضا و برگشت زمان است و این منجر به گاف صفر در نقاط دیراک می­شود. حال اگر اختلالی هم که به دستگاه وارد می­شود این دو تقارن را حفظ کند، هیچ گافی در گرافن ایجاد نمی­شود [27-26] همچنین رسانندگی الکتریکی گرافن هیچ گاه صفر نیست، حتی هنگامی که غلظت حامل­های بار به صفر میل کند [26]. در نتیجه برای استفاده از گرافن در ترانزیستور مشکل کلیدزنی وجود دارد و ترانزیستور همواره یک جریان حداقلی نشتی را از خود عبور می دهد. از طرفی گاف انرژی دی­اکسید تیتانیوم و سولفیدکادمیوم نیز بزرگ بوده و این موضوع باعث کاهش جذب نورخورشید توسط این دو عایق مذکور که بسیار کاربردی می­باشد است. در دی­اکسید تیتانیوم جذب نور خورشید فقط 4%می­باشد. این امر یک مانع بزرگ در ابزارهای نانو‌الکتریکی و مانع قابل‌توجهی برای برنامه‌های کاربردی آن­ها در الکترونیک است. در نتیجه تلاش‌های بسیاری برای کنترل ساختار باندی نانو مواد سولفیدکادمیوم و دی­اکسید تیتانیوم صورت گرفته است. پس به­نظر می­رسد که با ترکیب این دو نوع ماده یعنی گرافن و دو عایق دیگر گامی در جهت بهبود خواص آن­ها برداشت خواهد شد.

فهرست مطالب:

فصل اول

گرافن:  تعریف و تاریخچه
خواص و کاربردهای گراف
معرفی دی­اکسید تیتانیوم
معرفی سولفیدکادمیوم
هدف کلی پژوهش
مروری برپژوهش­های انجام شده

فصل دوم: رهیافت محاسباتی

تئوری تابعی چگالی
حل معادله شرودینگر بس الکترونی
قضایای هوهنبرگ-کوهن
رهیافت کوهن-شم
محاسبه­ی پتانسیل تبادلی-همبستگی
شبه پتانسیل

فصل سوم: بررسی خواص ساختاری هیبرید گرافن و دی­اکسید­ تیتانیوم

گرافن  به عنوان  بستر
بهینه سازی پارامترهای محاسباتی

فصل چهارم: بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن و سولفیدکادمیوم

مقدمه
پارامترهای محاسباتی
جذب سولفید کادمیوم برگرافن
ویژگی­های هندسی
ویژگی­های الکترونی

فصل پنجم: مقایسه ویژگی­های هیبرید گرافن/دی­اکسید تیتانیوم و هیبرید گرافن/سولفیدکادمیوم

خواص ساختاری
خواص الکترونی

فصل ششم: نتیجه گیری

پیشنهاد ها
نتیجه گیری

فهرست شکل ها و جدول ها:

شکل 1-1 معرفی خواص گرافن.. 3
شکل 2-1 طرحواره­ی چگونگی حل خود سازگار معادلات کوهن - شم. 18
شکل 2-2مقایسه­ای شماتیک از پتانسیل واقعی  v(r) وشبه پتانسیل v_p(r)  و همچنین تابع موج واقعی الکترون u(r) و شبه تابع موج  u_p(r) 23
شکل3-1 یاخته واحد ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم قبل از واهلش.... 29
شکل 3-2 :یاخته واحد ساختارهای واهلش یافته ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم. 30
جدول 3-1 ویژگی­های ساختاری ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم. 31
شکل 3-3  نمودار ساختار نواری مربوط به اسپین بالا و پایین ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم. تراز فرمی به­صورت خط چین و برصفر منطبق است. 33
شکل3-4  نمودار چگالی حالت­ها ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم برای اسپین بالا و پایین. تراز فرمی به­صورت خط چین و برصفر منطبق شده­است. 34
شکل 4-1 یاخته واحد ترکیب گرافن و سولفید کادمیوم قبل از واهلش.... 36
شکل 4-2 یاخته واحد ساختارهای واهلش یافته ترکیب گرافن و سولفیدکادمیوم. 37
جدول  4-1 ویژگی­های ساختاری ترکیب گرافن و سولفید کادمیوم. 37
شکل 4-3 نمودار چگالی حالت­ها ترکیب گرافن و سولفید کادمیوم  برای اسپین بالا و پایین. تراز فرمی به­صورت خط چین و برصفر منطبق شده­است. 38
شکل 4-4 نمودار ساختار نواری مربوط به اسپین بالا و پایین ترکیب گرافن و سولفیدکادمیوم. تراز فرمی به­صورت خط چین وبرصفر منطبق است. 39
شکل 5-1 نمودار حالات جزئی گرافن خالص. خط چین نشان دهنده­ی تراز فرمی است و برصفر منطبق شده است. 42
شکل 5-2 نمودار حالات جزئی اوربیتال d تیتانیوم. خط چین نشان دهنده­ی تراز فرمی است و برصفر منطبق شده است. 43
شکل 5-3  نمودار حالات جزئی اوربیتال S اکسیژن. تراز فرمی به شکل خط چین و بر صفر منطبق شده است. 
شکل 5-4 نمودار چگالی حالات جزئی اوربیتال P اکسیژن. تراز فرمی به شکل خط چین و بر صفر منطبق شده است    44
شکل 5-5 نمودار چگالی حالت­های جزئی مربوط به  مجموع اوربیتال های S و P کربن در ترکیب گرافن و سولفیدکادمیوم. تراز فرمی به­صورت خط چین و بر صفر منطبق شده است. 44
شکل5-6 نمودار چگالی حالت­های جزئی مربوط به اوربیتال S کادمیوم. تراز فرمی به­صورت خط چین و بر صفر منطبق شده است. 45
شکل 5-7  نمودار چگالی حالت­های جزئی مربوط به اوربیتال P کادمیوم. تراز فرمی به­صورت خط چین و بر صفر منطبق شده است. 46
شکل 5-8 چگالی حالت­های جزئی مربوط اوربیتال P گوگرد. تراز فرمی به­صورت خط چین و بر صفر منطبق شده است. 46
شکل 5-9 چگالی حالت­های جزئی مربوط اوربیتال S  گوگرد. تراز فرمی به­صورت خط چین و بر صفر منطبق شده است. 47

هم اکنون می توانید تحقیق بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن را به قیمت 16000 تومان از سایت آسمان فایل دانلود نمایید.