تیر
۲۴
۱۳۹۵

تحقیق بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید 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. در ادامه مطلب تحقیق بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن را می توانید دانلود کنید.دانلود تحقیقی بی نظیر در زمینه بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن

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:۶۲

 

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 [۸-۷]. 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 [۹]. برخی از کاربردهای گرافن می‌تواند موارد زیر باشد [۱۰]:

  • 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 ۱۰۰ 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[۱] شناخته شده است. عدم وجود گاف به یکسان بودن دو زیرشبکه­ی کربن در گرافن مربوط می­شود [۲۵]. 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 [۲۷-۲۶] همچنین رسانندگی الکتریکی گرافن هیچ گاه صفر نیست، حتی هنگامی که غلظت حامل­های بار به صفر میل کند [۲۶]. 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 ۴%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 تبادلي-همبستگي
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 ۱-۱ معرفی خواص گرافن.. ۳
شکل ۲-۱ طرحواره­ی چگونگی حل خود سازگار معادلات کوهن – شم. ۱۸
شکل ۲-۲مقایسه­ای شماتیک از پتانسیل واقعی  v(r) وشبه پتانسیل vp(r)  و همچنین تابع موج واقعی الکترون u(r) و شبه تابع موج  up(r) 23
شکل۳-۱ یاخته واحد ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم قبل از واهلش…. ۲۹
شکل ۳-۲ :یاخته واحد ساختارهای واهلش یافته ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم. ۳۰
جدول ۳-۱ ویژگی­های ساختاری ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم. ۳۱
شکل ۳-۳  نمودار ساختار نواری مربوط به اسپین بالا و پایین ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم. تراز فرمی به­صورت خط چین و برصفر منطبق است. ۳۳
شکل۳-۴  نمودار چگالی حالت­ها ترکیب گرافن و دی­اکسید تیتانیوم برای اسپین بالا و پایین. تراز فرمی به­صورت خط چین و برصفر منطبق شده­است. ۳۴
شکل ۴-۱ یاخته واحد ترکیب گرافن و سولفید کادمیوم قبل از واهلش…. ۳۶
شکل ۴-۲ یاخته واحد ساختارهای واهلش یافته ترکیب گرافن و سولفیدکادمیوم. ۳۷
جدول  ۴-۱ ویژگی­های ساختاری ترکیب گرافن و سولفید کادمیوم. ۳۷
شکل ۴-۳ نمودار چگالی حالت­ها ترکیب گرافن و سولفید کادمیوم  برای اسپین بالا و پایین. تراز فرمی به­صورت خط چین و برصفر منطبق شده­است. ۳۸
شکل ۴-۴ نمودار ساختار نواری مربوط به اسپین بالا و پایین ترکیب گرافن و سولفیدکادمیوم. تراز فرمی به­صورت خط چین وبرصفر منطبق است. ۳۹
شکل ۵-۱ نمودار حالات جزئی گرافن خالص. خط چین نشان دهنده­ی تراز فرمی است و برصفر منطبق شده است. ۴۲
شکل ۵-۲ نمودار حالات جزئی اوربیتال d تیتانیوم. خط چین نشان دهنده­ی تراز فرمی است و برصفر منطبق شده است. ۴۳
شکل ۵-۳  نمودار حالات جزئی اوربیتال S اکسیژن. تراز فرمی به شکل خط چین و بر صفر منطبق شده است. 
شکل ۵-۴ نمودار چگالی حالات جزئی اوربیتال P اکسیژن. تراز فرمی به شکل خط چین و بر صفر منطبق شده است    ۴۴
شکل ۵-۵ 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. ۴۴
شکل۵-۶ نمودار چگالی حالت­های جزئی مربوط به اوربیتال S کادمیوم. تراز فرمی به­صورت خط چین و بر صفر منطبق شده است. ۴۵
شکل ۵-۷  نمودار چگالی حالت­های جزئی مربوط به اوربیتال P کادمیوم. تراز فرمی به­صورت خط چین و بر صفر منطبق شده است. ۴۶
شکل ۵-۸ چگالی حالت­های جزئی مربوط اوربیتال P گوگرد. تراز فرمی به­صورت خط چین و بر صفر منطبق شده است. ۴۶
شکل ۵-۹ چگالی حالت­های جزئی مربوط اوربیتال S  گوگرد. تراز فرمی به­صورت خط چین و بر صفر منطبق شده است. ۴۷

 

هم اکنون می توانید تحقیق بررسی خواص ساختاری و الکترونی هیبرید گرافن را به قیمت ۱۶۰۰۰ تومان از سایت آسمان فایل دانلود نمایید.

 

توجه : لطفا از این پایان نامه جهت تکمیل مطالعات و تحقیقات خود استفاده کنید و از ارایه مستقیم آن به عنوان پایان نامه و یا پروژه تخصصی به استاد خودداری کنید.
در صورتی که هرگونه اطلاعاتی شامل پروژه، مقاله، تحقیق، پایان نامه، گزارش کارآموزی و … در مورد هر موضوعی در اختیار دارید که مالکیت آن برای خودتان است. نیاز به خرید و پرداخت هزینه نیست، ما با شما تبادل فایل خواهیم داشت. کافیست عنوان و فهرست فایل خودتان را برای ما ارسال کنید، تا پس از بررسی توسط پشتیبانی سایت، راهنمایی های لازم برای تان ارسال شود. ما در کمتر از ۲ ساعت مورد را بررسی کرده و نتیجه را به اطلاع شما خواهیم رساند. برای تبادل فایل ها و اطلاعات با ایمیل زیر در ارتباط باشید. ایمیل پشتیبانی: contact-us@asemanfile.ir



برای ارسال سوال، نظر، انتقاد، پیشنهاد، از فرم زیر استفاده کنید