وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
دانشگاه ملایر
دانشکده ی علوم پایه- گروه شیمی
پایان نامه ی کارشناسی ارشد شیمی فيزيك
مطالعه ی تئوریکی جایگزینی آلومینیوم و فسفر در موقعیت های متفاوت نانو
لوله سیلسیوم کاربید
به وسیله ی دانشجو:
صبا هراتی
استاد راهنما:
دكتر مهدی رضایی صامتی
دی ماه 1393
به نام خدا
مطالعه ی تئوریکی جایگزینی آلومینیوم و فسفر در موقعیت های
متفاوت سیلسیوم کاربید نانو لوله
به وسیله ی:
صبا هراتی
پایان نامه
ارائه شده به تحصیلات تکمیلی به عنوان بخشی
از فعالیت های لازم برای اخذ درجه کارشناسی ارشد
در رشته ی:
شیمی فيزيك
از دانشگاه ملایر
ارزیابی و تأیید شده توسط کمیته پایان نامه با درجه:
دکتر مهدی رضایی صامتی، دانشیارشیمی کوانتوم (استاد راهنما)………………………………….
دکتر رعد چگل،استادیار فیزیک نانواپتیک (استاد داور)………………………………………………
دکترهادی بیگی نژاد،استادیارشیمی تجزیه(استاد داور)……………………………………………..
دکتر (نماینده تحصیلات تکمیلی)………………..
شهریور ماه1393
تقدیم به
چشمه های جوشان محبت
جلوه های مهروعطوفت الهی
لبخندهای پر مهر زندگی ام
پدرومادرعزیزم
که در تمام مراحل زندگیم به من راه ورسم درست زیستن را
آموختند.

تقدیر و تشکر
سپاسگذار کسانی هستیم که سرآغاز تولدمن هستند از یکی زاده
می شدم وازدیگری جاودانه، استادی که سپیدی را بر تحته سیاه
زندگیم نگاشت ومادری که تارمویی ازاو به پای من سیاه نماند.
جناب استاددکترمهدی رضایی صامتی!شما روشنایی بخش جان هستیدوبه ظلمت اندیشه نور می بخشید.چگونه سپاس گویم مهربانی ولطف تورا که سرشار از عشق ویقین است چگونه سپاس گویم تأثیر علم آموزی تورا که چراغ روشن هدایت رادرکلبه ی محقر
وجودم فروزان ساخته است. آری درمقابل این همه عظمت وشکوه،
مرانه توان سپاس است ونه کلام وصف.
نام خانوادگی دانشجو: هراتی نام :صبا عنوان پایان نامه : مطالعه تئوریکی جایگزینی آلومینیوم و فسفردر موقعیت های متفاوت
سیلسیوم کاربید نانولوله استاد راهنما:دکتر مهدی رضایی صامتیمقطع تحصیلی:کارشناسی ارشد رشته:شیمی فیزیک گرایش:نانومحاسباتی
دانشگاه ملایر-گروه:شیمی تاریخ فارغ التحصیلی:بهمن 1393
تعداد صفحات:151کلید واژه:نانولوله سیلیسیم کاربید،جایگزینی Al،p وAl-P، تئوری تابعی چگالیچکیده:
هدف از مطالعه این پروژه بررسی نانولوله های(4و4) آرمیچرو(0و8)زیگزاگ خالص و
جایگزین شده با اتم های آلومینیوم،فسفروآلومینیوم –فسفربرروی نانولوله سیسلیسیم کاربید
است. کلیه محاسبات بااستفاده از تئوری DFTودرسطح B3LYP/6-31Gونرم افزار
Gaussian09 انجام شده است.پارامترهای ساختاری،الکتریکی،رزونانس،مغناطیس هسته
NMR))،رزونانس چهارقطبی هسته(NQR)،LUMO-HOMOوپارامترهای کوانتومی با
جایگزینی کالیوم ،نیتروژن برجذب هیدروژن سیانید درچهارحالت فضایی محاسبه شده و
نتایج زیر حاصل گردیده است.
1-باجایگزین کردن اتم های آلومینیوم وفسفر دراین نانو لوله ها ساختار فضایی نانو لوله،
طول پیوند افزایش وزاویه پیوند کاهش قابل توجهی دارد.
2-باجایگزین کردن آلومینیوم وفسفر پارامترهای NMR،NQR،هومو و لومو در اطراف
ناحیه دوپ تغییرات قابل توجهی را دارند.

Abstract
The aim of this study project nanotubes (4.4) Rmychrv (0, 8) Zigzag Net and replaced with atoms of aluminum, silicon carbide nanotubes Fsfrvalvmynyvm -Fsfr on all theoretical calculations using DFT at the B3LYP \ 6-31G software Gaussian.9 carried out structural parameters, electrical, resonance, nuclear magnetic resonance NMR nuclear Paul NQR, LOMO-HOMO and quantum parameters by replacing the gallium Brjzb nitrogen, hydrogen cyanide following results were obtained in four space
(1) by replacing the aluminum and phosphorus atoms in the nanotubes, the nanotubes space, increasing the bond length and bond angle is significantly reduced.
(2) by replacing the parameters of aluminum and phosphorus NMR, NQR Homo Vlvmv doped significant changes are around the area.
Name: Harati
Name: Saba
Thesis: theoretical study replacing silicon carbide, aluminum and phosphorus in different locations nanotubes
Supervisor: doctor Mehdi Rezaei Sameti
Degree: Masters
Field: Chemistry
Course: Nanvmhasbaty
Malayer University Department of Chemistry
Date of graduation: Persian date Bahman 1392
Tdadsfhat: 151
Keywords: silicon carbide nanotubes to replace aluminum and phosphorus theory
Name: Harati Name: Saba Thesis: theoretical study replacing silicon carbide, aluminum and phosphorus in different locations nanotubes Supervisor: doctor Mehdi Rezaei SametiDegree: Masters Field: Chemistry Course: Nanvmhasbaty
Malayer University Department of Chemistry Date of graduation: Persian date Bahman 1392
Tdadsfhat: 151Keywords: silicon carbide nanotubes to replace aluminum and phosphorus theory
فهرست مطالبفصل اول1-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………. 21-2 پیشینه فناوری نانو……………………………………………………………………………………………. 31-3 مزایا و معایب………………………………………………………………………………………………….. 31-4 هدف فناوری نانو…………………………………………………………………………………………….. 41-5 انقلاب در نانو تکنولوژی………………………………………………………………………………….. 51-6 بررسی اجمالی کاربردهای نانو فناوری در عرصه های مختلف……………………………… 71-7 اصول پایه نانو تکنولوژی…………………………………………………………………………….. 81-8 عناصر پایه در فناوری نانو………………………………………………………………………………… 91-9 نانوذره چیست ؟…………………………………………………………………………………………….. 91-10 تولید نانوذرات……………………………………………………………………………………………… 101-11 انواع نانوذرات …………………………………………………………………………………………….. 111-12 معرفي ساختار نانولوله‌هاي كربني…………………………………………………………………… 121-13 كشف نانولوله …………………………………………………………………………………………….. 141-14 نانو کپسول ها…………………………………………………………………………………………….. 171-15 نانوسنسورها………………………………………………………………………………………………. 181-16 نانو فیلترها…………………………………………………………………………………………………. 191-17 ساخت بررسی خواص کامپوزیت AL\SICبا استفاده از نانوذرات سیلیسیم کاربید به روش متالوژی پودر در آلومینیوم خالص ………………………………………………………….. 19فصل دوم2-1 بررسی ساختاری فرایند جایگزینی آلومینیوم و فسفر در ساختار آرمچیر
(4و4) نانولوله سیلیسم کاربید………………………………………………………………………………….. 222-2-بررسی طول پیوند و زاویه پیوند نانو لوله سیلیسیم کاربید………………………………………… 232-2-1 بررسی طول پیوند وزاویه پیوند برای لایه اول…………………………………………………… 232-2-2-بررسی طول پیوند و زاویه پیوند در لایه سوم …………………………………………………. 242-2-3 بررسی طول پیوند و زاویه پیوند در لایه پنجم …………………………………………………. 272-2-4- بررسی طول پیوند و زاویه پیوند در لایه هفتم…………………………………………………. 292-3 بررسی پارامترهایNMR نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید……………………………… 312-3-1 بررسی پارامترهایNMR نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه اول………… 312-3-1-1 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم Alدر لایه اول……………………………………………………………………………………………………………………………… 312-3-1-2 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم Pدر لایه اول…………………………………………………………………………………………………………………………… 362-3-1-3 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم P- Alدر لایه اول……………………………………………………………………………………………………………………………. 372-3-2 بررسی پارامترهایNMR نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه سوم………… 382-3-2-1 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13Cدر جایگزینی با اتم
Alدر لایه اول…………………………………………………………………………………………………… 382-3-2-2 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13Cدر جایگزینی با اتم Pدر لایه اول……………………………………………………………………………………………………………………………. 42 2-3-2-3 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13Cدر جایگزینی با اتم Al-P در لایه اول……………………………………………………………………………………………………………………………… 432-3-3 بررسی پارامترهایNMR نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه پنجم…………………………………………………………………………………………………………………………… 442-3-3-1 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13Cدر جایگزینی با اتم Al در لایه پنجم…………………………………………………………………………………………………………………………. 442-3-3-2 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13Cدر جایگزینی با اتمP در لایه پنجم………………………………………………………………………………………………………………………….. 46 2-3-3-3 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13Cدر جایگزینی با اتم Al-P در لایه پنجم……………………………………………………………………………………………………………… 47 2-3-4 بررسی پارامترهایNMR نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه هفتم………………………………………………………………………………………………………………………… 502-3-4-1 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتمAl در لایه هفتم…………………………………………………………………………………………………………………………. 502-3-3-2 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با
اتمP در لایه هفتم…………………………………………………………………………………………………….. 522-3-4-3 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتمAl-P در لایه هفتم…………………………………………………………………………………………………………….. 532-4 بررسی پارامترهای NQR نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید…………………………….. 56 2-4-1 بررسی پارامترهای NQR نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول……………………………. 572-4-2 بررسی پارامترهای NQR نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم………………………….. 582-4-3 بررسی پارمترهای NQR نانوله سیلیسم کاربید در لایه پنجم…………………………… 592-4-4 بررسی پارامترهای NQR نانولوله سیلیسم کاربید در لایه هفتم……………………………. 602-5- بررسی ساختارهای هومو و لومو نانولوله سیلیسیم کاربید……………………………………… 612-5-1- بررسی ساختارهای هومو-لومو در لایه اول………………………………………………….. 612-5-2- بررسی ساختارهای هوموولومو در لایه سوم…………………………………………………. 652-5-3- بررسی ساختارهای هوموولومو در لایه پنجم………………………………………………….. 682-5-4- بررسی ساختارهای هوموولومو در لایه هفتم……………………………………………….. 712-6 بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو-لومو نانولوله سیلیسیم کاربید ………….. 742-6-1- بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو- لومو برای لایه اول………………….. 772-6-2 بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو – لومو برای لایه سوم…………………. 792-6-2 بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو – لومو برای لایه پنجم……………… 812-6-2 بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو – لومو برای لایه هفتم……………… 83
نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………. 85 فصل سوم3-1-بررسی ساختاری فرایند جایگزینی آلومینیوم و فسفر در ساختار زیگزاگ (0و8) نانولوله سیلیسم کاربید…………………………………………………………………………………………………………. 883-2-بررسی طول پیوند و زاویه پیوند نانو لوله سیلیسیم کاربید………………………………….. 893-2-1 بررسی طول پیوند وزاویه پیوند برای لایه اول………………………………………………. 893-2-1 بررسی طول پیوند وزاویه پیوند برای لایه دوم ……………………………………………… 913-2-1 بررسی طول پیوند وزاویه پیوند برای لایه سوم………………………………………………. 93 3-2-1 بررسی طول پیوند وزاویه پیوند برای لایه چهارم…………………………………………. 963-3 بررسی پارامترهایNMR نانولوله زیگزاگ (0و8) سیلیسیم کاربید……………………….. 973-3-1 بررسی پارامترهایNMR نانولوله زیگزاگ (0و8) سیلیسیم کاربید در لایه اول……. 983-3-1-1 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم Alدر لایه اول………………………………………………………………………………………………………………………… 983-3-1-2 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم P در لایه اول………………………………………………………………………………………………………………………. 993-3-1-3 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13Cدر جایگزینی با اتم Al-P در لایه اول……………………………………………………………………………………………………………………… 1033-3-2 بررسی پارامترهایNMR نانولوله زیگزاگ (0و8) سیلیسیم کاربید در لایه دوم….. 1043-3-2-3 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم Al در لایه دوم……………………………………………………………………………………………………………………… 1043-3-2-2 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13Cدر جایگزینی با اتم Pدر لایه دوم……………………………………………………………………………………………………………………. 1073-3-2-3 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13Cدر جایگزینی با اتم Al-P در لایه دوم……………………………………………………………………………………………………………….. 1083-3-3 بررسی پارامترهایNMR نانولوله زیگزاگ (0و8) سیلیسیم کاربید در لایه سوم…. 1093-3-3-1 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم Al در لایه سوم………………………………………………………………………………………………………….. 1093-3-3-2 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم P در لایه سوم…………………………………………………………………………………………………………. 1133-3-3-1 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم Al-P در لایه سوم………………………………………………………………………………………………………. … 1143-3-4 بررسی پارامترهایNMR نانولوله زیگزاگ (0و8) سیلیسیم کاربید در لایه چهارم…………………………………………………………………………………………………………………. 1153-3-4-1 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم Al در لایه چهارم…………………………………………………………………………………………………………………… 1153-3-4-2 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتم P در لایه چهارم……………………………………………………………………………………………………………………1163-3-4-3 بررسی پارامترهای CSIو CSA هسته 29Siو 13C در جایگزینی با اتمAl-P در لایه چهارم………………………………………………………………………………………………………. 1183-4 بررسی پارامترهای NQR نانولوله زیگزاگ(0و8) سیلیسیم کاربید…………………….. 1203-4-1 بررسی پارامترهای NQR نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول…………………………1213-4-2 بررسی پارامترهای NQR نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه دوم…………………………1213-4-3 بررسی پارامترهای NQR نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم……………………… 1233-4-4 بررسی پارامترهای NQR نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه چهارم…………………..1233-5- بررسی ساختارهای هومو و لومو نانولوله سیلیسیم کاربید………………………………..1243-5-1 بررسی ساختارهای هومو و لومو نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول………………1253-5-2 بررسی ساختارهای هومو و لومو نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه دوم……………..1283-5-3 بررسی ساختارهای هومو و لومو نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم……………1323-5-4 بررسی ساختارهای هومو و لومو نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه چهارم…………1353-6 بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو- لومو………………………………………1383-6-1- بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو- لومو برای لایه اول…………….138 3-6-2- بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو- لومو برای لایه دوم………….. 1403-6-3- بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو- لومو برای لایه سوم…………..1423-6-4- بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو- لومو برای لایه چهارم……… 144
نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………146 منابع و مراجع……………………………………………………………………………………………………….147فهرست جداولجدول 2-1 پارامترهای طول پیوند و زاویه پیوند نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول……………………………………………………………………………………………………………………………..24جدول 2-2 پارامترهای طول پیوند و زاویه پیوند نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم…………………………………………………………………………………………………………………………….27جدول 2-3 پارامترهای طول پیوند و زاویه پیوند نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه پنجم……………………………………………………………………………………………………………………………28جدول 2-4 پارامترهای طول پیوند و زاویه پیوند نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه هفتم…………………………………………………………………………………………………………………………..30جدول2-5 پارامترهای NMR هسته های SiوC نانولوله آرمچیر (4و4) سیلیسیم کاربید مربوط به جایگزینی اتمAl،PوAl-P در لایه اول……………………………………………………………………………….35جدول2-6 پارامترهای NMR هسته های SiوC نانولوله آرمچیر (4و4)سیلیسیم کاربید مربوط به جایگزینی اتمAl،PوAl-P در لایه سوم…………………………………………………………………………41جدول2-7 پارامترهای NMR هسته های SiوC نانولوله آرمچیر (4و4)سیلیسیم کاربید مربوط به جایگزینی اتمAl،PوAl-P در لایه پنجم………………………………………………………………………..49جدول2-8 پارامترهای NMR هسته های SiوC نانولوله آرمچیر (4و4)سیلیسیم کاربید مربوط به جایگزینی اتمAl،PوAl-P در لایه هفتم…………………………………………………………………………55جدول2-9 پارامترهای NQRهسته های C سیلیسیم کاربید در لایه اول…………………………. 58 جدول2-10 پارامترهای NQRهسته های C سیلیسیم کاربید در لایه سوم…………………….58جدول2-11 پارامترهای NQRهسته هایC سیلیسیم کاربید در لایه پنجم……………………….60
جدول2-12 پارامترهای NQRهسته هایC سیلیسیم کاربید در لایه هفتم………………………..61 جدول2-13 توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (4و4)آرمچیر نانولوله
سیلیسیم کاربید در لایه اول……………………………………………………………………………………78جدول2-14- توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (4و4) آرمچیر نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم………………………………………………………………………80
جدول2-15- توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (4و4) آرمچیر نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه پنجم……………………………………………………………………..82
جدول2-16- توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (4و4) آرمچیر نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه هفتم……………………………………………………………………84جدول 3-1 پارامترهای طول پیوند و زاویه پیوند نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول……………………………………………………………………………………………………………………91جدول 3-2 پارامترهای طول پیوند و زاویه پیوند نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه دوم……………………………………………………………………………………………………………..93جدول 3-3 پارامترهای طول پیوند و زاویه پیوند نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم…………………………………………………………………………………………………………….95جدول 3-4 پارامترهای طول پیوند و زاویه پیوند نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه چهارم………………………………………………………………………………………………………….97جدول3-5 پارامترهای NMR هسته های SiوC نانولوله زیگزاگ (0و8) سیلیسیم کاربید مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه اول…………………………………………………102جدول3-6 پارامترهای NMR هسته های SiوC نانولوله زیگزاگ (0و8) سیلیسیم کاربید مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه دوم……………………………………………106جدول3-7 پارامترهای NMR هسته های SiوC نانولوله زیگزاگ (0و8) سیلیسیم کاربید مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه سوم………………………………………….112جدول3-8 پارامترهای NMR هسته های SiوC نانولوله زیگزاگ (0و8) سیلیسیم کاربید مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه چهارم………………………………………..119جدول3-9 پارامترهای NQRهسته های C سیلیسیم کاربید در لایه اول………………………..
جدول3-10 پارامترهای NQRهسته های C سیلیسیم کاربید در لایه دوم…………………….. 121
123جدول3-11 پارامترهای NQRهسته های C سیلیسیم کاربید در لایه سوم……………………..123
جدول3-12 پارامترهای NQRهسته های C سیلیسیم کاربید در لایه چهارم………………….124
جدول3-13 توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (0و8)زیگزاگ نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول………………………………………………………………………………………….139
جدول3- 14توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (0و8)زیگزاگ نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه دوم………………………………………………………………………………………….141
جدول2-23 توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (0و8) زیگزاگ نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم…………………………………………………………………………………………145
جدول2- 24 توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (0و8)زیگزاگ نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه چهارم………………………………………………………………………………………..145
فهرست اشکال
شکل 1-1: اشکال متفاوت مواد با پايه کربن……………………………………………………………..13
شکل 1-2: تصوير گرفته شده TEM که فلورن هايي کپسول شده به صورت نانولوله هاي کربني تک ديواره (SWCNTs) را نشان مي دهد ……………………………………………………………15
شکل 1-3: تصوير TEM از نانولوله کربني دو ديواره که فاصله دو ديواره در عکس TEM nm36/0 مي باشد…………………………………………………………………………………………..15
شکل 1-4:تصویرTEM گرفته شده از نانوپیپاد ..….………………………………………..16

شکل2-1 نمادگذاری ساختار آرمچیر(4و4) نانولوله سیلیسم کاربید……………………………….22
شکل (2-2) مقایسه ساختارهای جایگزین شده ساختار آرمچیر(4و4) نانولوله سیلیسم کاربید در لایه اول الف) مدل جایگزین شده با آلومینیوم، ب) مدل جایگزین شده با فسفر، پ) مدل جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………..23
شکل (2-3) مقایسه ساختارهای جایگزین شده ساختار آرمچیر(4و4) نانولوله سیلیسم کاربید در لایه سوم الف) مدل جایگزین شده با آلومینیوم، ب) ) مدل جایگزین شده با فسفر، پ ) مدل جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………..25
شکل (2-4) مقایسه ساختارهای جایگزین شده ساختار آرمچیر(4و4) نانولوله سیلیسم کاربید در لایه پنجم الف) مدل جایگزین شده با آلومینیوم، ب) ) مدل جایگزین شده با فسفر، پ ) مدل جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………..27
شکل (2-5) مقایسه ساختارهای جایگزین شده ساختار آرمچیر(4و4) نانولوله سیلیسم کاربید در لایه هفتم الف) مدل جایگزین شده با آلومینیوم، ب) ) مدل جایگزین شده با فسفر، پ ) مدل جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………29
شکل(2-6) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهSi مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه اول……………………………………………………………………………………….33
شکل(2-7) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهC مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه اول………………………………………………………………………………34شکل(2-8) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهC مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه سوم……………………………………………………………………………….40شکل(2-9) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهC مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه سوم……………………………………………………………………………..40
شکل(2-10) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهSi مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه پنجم……………………………………………………………………………..45
شکل(2-11) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهC مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه پنجم……………………………………………………………………………..45
شکل(2-12) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهSi مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه هفتم……………………………………………………………………………..51
شکل(2-13) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهC مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P در لایه هفتم……………………………………………………………………………..51
شکل2-14 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر………………………………………………………………………63
شکل2-15 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………………..65
شکل2-16 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر………………………………………………………………………66
شکل2-17 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………………. 68
شکل2-18 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیمکاربید در لایه پنجم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………………. 69
شکل2-19 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه پنجم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر………………………………………………………………….. 70
شکل2-20 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه هفتم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………… 72
شکل2-21 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه هفتم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………………. 73
شکل 2-22 گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه اول الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم،
پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………………………………………………………..79
شکل2-23گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه سوم الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………………………………………….81
شکل2-24 گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه پنجم الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………………………………………………………..83
شکل2-25 گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه هفتم الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………………………………………………….85
شکل3-1 نمادگذاری ساختار زیگزاگ (0و8) نانولوله سیلیسم کاربید……………………………….88
شکل (3-2) مقایسه ساختارهای جایگزین شده ساختار زیگزاگ (0و8) نانولوله سیلیسم کاربید در لایه اول الف) مدل جایگزین شده با آلومینیوم، ب) مدل جایگزین شده با فسفر، پ) مدل جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………………………….89
شکل (3-3) مقایسه ساختارهای جایگزین شده ساختار زیگزاگ (0و8) نانولوله سیلیسم کاربید در لایه دوم الف) مدل جایگزین شده با آلومینیوم، ب) مدل جایگزین شده با فسفر، پ) مدل جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………………………….92

شکل (3-4) مقایسه ساختارهای جایگزین شده ساختار زیگزاگ (0و8) نانولوله سیلیسم کاربید در لایه سوم الف) مدل جایگزین شده با آلومینیوم، ب) مدل جایگزین شده با فسفر، پ) مدل جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………..94
شکل (3-5) مقایسه ساختارهای جایگزین شده ساختار زیگزاگ (0و8) نانولوله سیلیسم کاربید در لایه چهارم الف) مدل جایگزین شده با آلومینیوم، ب) مدل جایگزین شده با فسفر، پ) مدل جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………..96
شکل(3-6) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهSi مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P بر سطح نانولوله زیگزاگ(0و8) لایه اول …………………………………….101
شکل(3-7) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهC مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P بر سطح نانولوله زیگزاگ(0و8) لایه اول ……………………………………..101
شکل(3-8) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهSi مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P بر سطح نانولوله زیگزاگ(0و8) لایه اول……………………………………….105
شکل(3-9) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهC مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P بر سطح نانولوله زیگزاگ(0و8) لایه اول……………………………………….105
شکل(3-10) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهSi مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P بر سطح نانولوله زیگزاگ(0و8) لایه اول ……………………………………111
شکل(3-11) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهC مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P بر سطح نانولوله زیگزاگ(0و8) لایه اول …………………………………….111
شکل(3-12) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهSi مربوط به
جایگزینی اتمAL،PوAl-P بر سطح نانولوله زیگزاگ(0و8) لایه دوم …………………117
شکل(3-13) نمودار پارامترهای پوششی شیمیایی CSI در هستهC مربوط به جایگزینی اتمAL،PوAl-P بر سطح نانولوله زیگزاگ(0و8) لایه چهارم………………………………….118
شکل3-14 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل زیگزاگ(0و8) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر،
ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر………………………………………………………………126
شکل3-15 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل زیگزاگ(0و8) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه اول الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………..127
شکل3-16 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل زیگزاگ (0و8) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه دوم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………129
شکل3-17 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل زیگزاگ (0و8) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه دوم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………131
شکل3-18 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل زیگزاگ (0و8) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………..133
شکل3-19 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل زیگزاگ(0و8) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………….134
شکل3-20مقایسه اوربیتال های هومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه چهارم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر……………………………………………………………136
شکل3-21 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه چهارم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر………………………………………………………………137
شکل3-22 گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه اول، الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………………………………………….140
شکل3-23 گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه دوم، الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………………………………………..142
شکل3-24 گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه سوم ، الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده باآلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………………………………………..144
شکل3-25گراف های DOS ساختارهای هومو و لومو نانولوله آرمچیر(4و4) سیلیسیم کاربید در لایه چهارم الف)نانولوله خالص، ب)نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم، پ) نانولوله جایگزین شده با فسفر، ت) نانولوله جایگزین شده با آلومینیوم-فسفر…………………………………………………………………………………………………………..146
فصل اول
مقدمه
1-1مقدمه
تعریف فناوری نانو با توجه به ماهیت و زمینه های گسترده ی فعالیت آن در عین سادگی بسیار دشوار است و شاید بتوان گفت که هنوز تعریف کامل و جامعی که بیان کننده تمام خصوصیات این پدیده باشد و وجود ندارد با وجود این در اینجا به چند تعریف مفید و کاربردی اشاره می کنیم. پیوند علم ،شیمی و علوم مهندسی که نانو تکنولوژی نامیده می شود عرصه ای را به وجود می آورد که ماشین آلات خود تکثیر کننده و محصولات خود اسمبل از اتم های اولیه ارزان ساخته شوند. این فناوری در جهانی بسیار کوچک هدایت و کنترل می شود.
نانو تکنولوژی تولید مولکول(یا به زمان ساده تر) ساخت اشیا اتم به اتم به صورت توسط بازوهای رباط برنامه ریزی شده در مقیاس نانو متریک است. نانولغت یونانی به معنی کوتاه قد ویا کوتوله گرفته شده است . در گفتار علمی، یک نانومتر معادل یک میلیاردیوم متر می باشد یعنی ابعادی که در آن اتم ها باهم ترکیب شده و مولکول ها روی هم اثر متقابل دارند که چیزی حدود 18000 برابرقطر مو انسان و یا 10برابر قطر یک اتم است. به عبارتی دیگر نانوتکنولوژی تولید مولکولی یا به زبان ساده تر ساخت اشیا اتم به اتم، مولکول به مولکول توسط بازوهای رباط برنامه ریزی شده در مقیاس نانومتریک است. این اندازه، تقریبا پنهانی معادل با 3 تا 4 اتم را دارد. این فناوری ساخت ابزارهای نوین مولکولی منحصرا به فرد با
بکارگیری خواص شیمیایی کاملا ساخته شده ی اتم ها و ملکول ها (نحوه پیوند آنها به یکدیگر ) را ارائه می دهد، این قابلیت تقریبا حاصل شده است. با این ایجاد ساختارهای نانو متریک، کنترل خصوصیات اساسی مواد مانند دمای ذوب، رفتار مغناطیسی، ظرفیت شارژ و حتی رنگ آن ها بدون تغییر ترکیب شیمیایی مواد، ممکن خواهد بود.]1[
1-2 پیشینه فناوری نانو
چهل سال قبل، نظریه پرداز کوانتوم و برنده جایزه نوبل، ریچارد فایمن، اولین کسی بودکه به سپیده دم قبل از طلوع فجر نگریست. وی در نطق مشهورش در سال 1959 تحت عنوان ((آن پایین فضای بسیاری وجود دارد )) اولین جرقه های رویکردبه سمت فناوری نانو را روشن کرد. وی عنوان کرد که به افزایش فراگیری دانشمندان در زمینه ساخت ترانزیستورها و سایر اندازه های مقیاس کوچک، خواهیم توانست مرتبا آنها را کوچک و کوچک تر بسازیم تا نهایتا به محدودی طبیعی خودشان بسیار لغزنده، غیر قابل شناخت و از لحاظ مکانیکی قابل اعتماد شوند. در اوایل دهه ی 90 بود که توجهات ما به سمت آنچه که ما امروز به عنوان فناوری نانو می نامیم. شتاب سرسام آوری به خود گرفت تا کشتی دانش بشری با بادبان فناوری نانو به سمت ساحل آرزوها جولان دهد.در مجموعه عمر این فناوری کمتر از 15 سال است ولی محققان پیش بینی می کنند که ظرف سه سال آینده تحولات عظیمی در این زمینه صورت خواهد گرفت و طبق گفته تیمپ در کتاب نانوتکنولوژی نقشی که این فناوری در توسعه و پیشرفت بشر ایفا خواهد کرد، بسیار بیشتر و تاثیر گذارتر از نقشی است که مارکوپولو و سفرهایش به شرق در توسعه و پیشرفت غرب ایفا نموده است.]2[
1-3 مزایا و معایب
ساخت ابزار در مقیاس مولکولی دارای مزایا و معایب بسیاری است. ازمزیت های عمده ی آن می شود به افزایش دقت کامپیوتر ها، میلیون هابرابر بیشتر از کامپیوترهای کنونی، کنترل بیماری ها توسط نانوسنسورها، کامپیوتر ها و نانو ابزارها و انجام جراحی های کنترل شده توسط آنها و هزاران مزیت دیگر را به طور مفصل ذکر خواهد شد، نام برد. به طور کلی این فناوری برای ما آینده سریع، ارزان، با تولیدات بهتر و محیط زیستی پاکیزه تر به همراه خواهد داشت. اما مهم ترین عیبی که این فناوری به دنبال خود دارد، سوق دادن این فناوری و استفاده از آن در تولید سلاح های مرگبار است که ارزان بودن این سلاح ها خود نوید خطرناک شدن آینده را برای ما به دنبال دارد. درهر صورت حرکت سریع این تکنولوژی، با این چالش ها و مزیت ها به صورتی غیر قابل اجتناب به نظر می رسد.]3و1[
1-4 هدف فناوری نانو
فناوری نانو دارای پتانسیلی قوی برای ایجاد یک انقلاب گسترده و به عبارتی انقلاب جدید نعمتی می باشد در مقیاس نانو همه ابعاد زندگی تحت تاثیر قرار خواهند گرفت. هدف اصلی نانو تکنولوژی نیز کنترل این ذرات برای رسیدن به یک ساختار جدید باخصوصیات منحصربه فرد می باشد که تحول عظیمی را در صنعت، پزشکی، کامپیوتر و کشاورزی به دنبال خواهد داشت. هدف این فناوری ساخت اشیا، اتم به اتم ، مولکول به مولکول و با یک رویکرد از پایین به بالاست، راهی که طبیعت میلیون ها سال است انجام می دهد. هدف این است که اگربشر بتواند به اتم ها بگوید که چطور خودشان را مرتب کنند و چگونه رفتار کنند، بسیاری از خواص یک ماده قابل کنترل می گردد. همان طور که در طبیعت اتم های کربن موجود در زغال سنگ را با تغییر دادن ترتیب قرار گرفتن آنان به الماس تبدیل می کنند. بنابراین خواصی مانند رنگ، استحکام و شکنندگی نیز در سطح اتمی قابل تعیین خواهند بود. دانشمندان بر این عقیده اند که اگر بتوانند یک آجر را اتم به اتم بسازند، مولکول هایش را نیز می توان طوری تعلیم داد تا هنگامی که یک طرح ظاهر می شود آن را تعمیر کنند با این که با کم یا زیاد کردن تخلخل، خود را با شرایط هوا وفق دهند. ]1و4[
1-5 انقلاب در نانو تکنولوژی
در این جهان که روز به روز در حال پیشرفت و توسعه می باشد، هیچ نوع صنعتی بدون تکیه برهمکاری ها و تحقیقات چندرشته ای نمی توانند پیشرفتی حاصل کند. مفهوم انقلاب نانو تکنولوژی نه تنها جوامع علمی را تحت تاثیر قرار داد، بلکه با انتشار مقالات فراوانی در مورد آنچه نانو تکنولوژی می تواند در آینده به بار آورد. عامه مردم رانیز باخود آشنا کرد با این حال نانوتکنوژی چیز جدیدی نیست و اگر چه این نام در سالهای 1990 ابداع شد اما می توان گفت دانشمندان از زمان پدید آمدن دانشمندان از زمان پدید آمدن رشته علمی خود روی آن کار کرده اند. درواقع پیش از دو هزار سال پیش ،از نانو ذرات در شیشه رومی استفاده شده است که در این شیشه ها خوشه های از نان ذرت طلا برای ایجاد رنگ های درخشان به کار رفته بودند[ ]. البته وجود میکروسکوپ های الکترونی نیز ما را به چهش بزرگی در پیشرفت علوم نائل ساخت. اما امروزه این میکروسکوپ برای مشاهده اتم ها مناسب نمی باشد زیرا حداکثر قدرت آن ها چیزی در حدود 10 آنگستروم می باشد. در اوایل دهه90 ما فقط می دانستیم که اتم ها و جود دارند و به شکل توده ای عمل می کنند. انواع جدید میکروسکوپ ها و برنامه های قدرتمند کامپیوتری شبیه ساز که در 10 سال اخیر توسعه پیدا کرده اند، نانو تکنولوژی را دچار یک نوع انقلاب نموده اند. به واسطه 1- توسعه رایانه های بسیار سریع و مدل سازی حاصله 2- روشهای تعیین مشخصات پیشرفته (همچون میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپی تونل زنی پیمایشگر یا و3- روش های سنتز (همچنین فراوری سل ژل) بود که طرحی نانو مواد، میسر شد میکروسکوپ ها نه تنها به دانشمندان اجازه می دهند که اتم ها را ببینند بلکه به آنها اجازه می دهند که آنها را جابه جا کنند، همان طور که در آزمایش مشهور سال 1990 دانشمندان مرکز تحقیقاتی Almaden وابسته به لغت IBM را توسط زنون نوشتند.
با اختراع میکروسکوپ تونل زنی مرورگر STM، دانشمندان موفق به مشاهده تک تک اتم ها از نزدیک شدند از این نانوسکوپ جهت عکسبرداری از هر چیزی، از سلول های ریز تا ذرات کوانتومی، استفاده شده است همچنین آنها قادر به مشاهده تولد یک مولکول دی اکسید کربن شدند. نحوه کار این نانوسکوپ به این شکل است که جریان الکتریکی که در STM توسط تونل زنی الکترون ها بین تیرک های میکروسکوپ وسطح به وجود می آید. موجب آشکار سازی فاصله بین اتم ها می شود.
در این میکروسکوپ حتما بایدسطح نمونه،های جریا ن الکتریسیته باشد که این عامل خود باعث محدودیت های شده بود. از این رو در سال 1986میکروسکوپ های نیروی اتمی را به وجود آوردند تا به کمک آن سطوح غیر هادی را مورد بررسی قرار دهند، البته این میکروسکوپ علاوه بررسی ساختار سطوح، قادر به بررسی خواص مکانیکی، مغناطیسی، الکتریکی، نوری، حرارتی و شیمیایی نیز می باشد. امروز یک تیمی از فیزیکدانان یک پیشرفت علمی دیگری را اعلام کرده اند که مدارات در مقیاس اتمی را به واقعیت نزدیکتر می کند. این پیشرفت که سراب کوانتوم نام گرفت نشان می دهد که اطلاعات می توانند در میان اجسام جامد، بدون نیاز به سیم حرکت کنند. اسباب جدید عبارتند از (( چشمان، انگشتان و پنس ها)) که در جهان نانو بتوانند کار کنند.
نانو تکنولوژی نوید جذب تعداد فزاینده ای از علاقمندان به علم ، بسیاری از دولت ها و صنایع گوناگون را به شرط در دست داشتن ابزار های جدید برای دیدن اشیا کوچک، می دهند. درآزمایشگاه به این مطلب پی میبرند که چگونه اتم ها و مولکول ها در یک ماده مرتب می شوند. تعدادی از آزمایشگاه ها یاد می گیرند که چگونه مولکول را در الگو های خاص مانند هرم یا چند ضلعی، خود اسمبل کنند. این مطلب به عنوان یک گام مهم در جهت ساخت مواد نانو توسط اتم به اتم به شمار می رود. ]5[
1-6 بررسی اجمالی کاربردهای نانو فناوری
توسط این فناوری می توان به موارد زیر دست یافت:
1) محصولات خود اسمبل
2) کامپیوتر هایی با سرعت میلیارد ها برابر کامپیوتر های امروز
3) سفرهای فضایی امن و مقرن به صرفه
4) نانو تکنولوژی پزشکی که باعث ختم تقریبی بیماری ها، سالخوردگی و مرگومیر خواهد شد.
5) دستیابی به تحصیلات عالی برای همه بچه های دنیا
6) احیای مجدد بسیاری از حیوانات و گیاهان منقرض شده
7) احیا و سازماندهی اراضی
8) در پزشکی، نانوذراتی که به توزیع آسان دارو در قسمت های بدن کمک می کنند، این وسایل به اصطلاح کوچک که از دارو ساخته شده اند با لایه ایی از نانو ذرات پوشیده شده اند و می توانند به قسمت های مختلفی از بدن برسند و بیماری های از قبیل سرطان را درمان کند. غدد پروستات و قطعات مصنوعی نیز ممکن است با نانو ذرات پوشیده شوند تا از عکس العمل های ناخواسته جلوگیری کنند. پیشرفت در تشخیص بیماری ها نیز قابل پیش بینی است، همانطور که دستگاهای جدیدی که بر اساس تشخیص یا پروتئین پایه گذاری شده اند و می توانند از مقدار ناچیزی خون به طور همزمان ،وجود چندین بیماری را تشخیص بدهند.
9) در صنایع الکترونیکی ، توسط کامپیوترهای سریعتر و بهتر در اندازه های بسیار کوچک مدنظر هم اکنون یک حد مغناطیسی با اندازه



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه

پاسخ دهید