فهرست مطالب

پژوهش سیستم های بس ذره ای - پیاپی 2 (زمستان 1390)

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
پیاپی 2 (زمستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/11/15
  • تعداد عناوین: 6
|
  • جعفر جلیلیان، آرش بوچانی، منوچهر بابایی پور صفحات 1-9
  • منصور فربد، مرتضی زرگر شوشتری، سعید پرهوده صفحات 10-18
    در این تحقیق، ریخت های مختلف نانوذرات اکسید روی با استفاده از ایجاد پلاسمای DC در اتمسفر اکسیژن خالص ساخته شدند. برای بررسی اثر فشار جزئی (جمعیت اتم های) اکسیژن در زمان شکل گیری نانوذرات اکسید روی و هم چنین فشار اتمسفر ساخت، نسبت های مختلف گازهای اکسیژن و آرگن به عنوان اتمسفر ساخت، مورد استفاده قرار گرفت. تغییر ریخت نانوذرات اکسید روی با استفاده از تغییر نسبت گازهای تشکیل دهنده ی مورد مطالعه قرار گرفت. ریخت و ساختار نانوذرات ساخته شده با استفاده از XRD و SEM مورد مطالعه قرار گرفت. مقایسه ی نتایج نشان دادند که ریخت نمونه ها به طور مشخص توسط جمعیت اتم های اکسیژن حاضر در زمان ساخت (فشار جزئی اکسیژن) تعیین می شود. هم چنین این مطالعه نشان داد فشار کل اعمالی در محدوده ی فشارهای مورد استفاده در این پژوهش، تاثیر کم تری در شکل نهایی نانوذرات دارد
    کلیدواژگان: نانوساختار اکسید روی، ریخت شناسی، نانوذرات، پلاسمای DC
  • فرید جمالی شینی، رامین یوسفی صفحات 19-24
    آرایه ای از نانوسیم های اکسید روی از طریق لایه نشانی فلز طلا در محیط خلا بر روی زیرلایه ی فلز روی به همراه اکسایش حرارتی در هوا در دمای oC 400 و به مدت 4 ساعت ساخته شد. الگوی پراش پرتو ایکس مجموعه ای از قله های معینی مطابق با ساختار ورتسایت اکسید روی نشان داد. تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص نمود که نانوسیم های اکسیدروی با طول چندین میکرون تشکیل شده اند. مطالعات طیف سنجی فوتوالکترون اشعه ی ایکس نشان داد که اتم های Au و Zn در حالت اکسید هستند. مطالعه ی گسیل میدانی الکترون به وسیله ی ساختار دیودی در فشار mbar8-10 1 صورت پذیرفت. مقدار میدان عطف، مطابق تعریف برای چگالی گسیل جریان الکترون 2μA/cm 1/0، V/μm4/2 به دست آمد. نمودار فولر- نوردهیم (F-N) رفتار خطی را در کل محدوده ی میدان اعمال شده مطابق با رفتار ذاتی گسیل کننده های نیم رسانا نشان داده است.
    کلیدواژگان: اکسید روی، نانوسیم ها، طیف سنج فوتوالکترون اشعه ایکس، گسیل میدانی الکترون
  • فرزانه رمضانی، محمود رضایی رکن آبادی، هادی عربی صفحات 25-33
    در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر دمای تکلیس در ایجاد خاصیت فرومغناطیسی در ذرات بسیار ریز (زیرمیکرومتری) ابررسانای دمای بالا HoBa2Cu3O7-δ، نمونه هایی با استفاده از روش سیترات ژل در دماهای تکلیس متفاوت تهیه شده است. در این روش از نمک های نیترات Ho، Ba و Cu با خلوص بالا به عنوان مواد اولیه و از اسید سیتریک به عنوان عامل کمپلکس ساز استفاده شده است. تعیین فاز و بررسی خواص ساختاری نمونه ها توسط الگوی پراش اشعه ی X (XRD)، تشکیل ساختار اورتورومبیک پودرهای ریز و نمونه ی حجمی را تایید می کند. ریخت نمونه ها نیز توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفته است. دمای بحرانی گذار به حالت ابررسانایی، که از طریق اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی تعیین شده است، حدود K93 برای نمونه ی حجمی می باشد. در ذرات زیرمیکرومتری ابررسانا، به دلیل کاهش مقدار اکسیژن در حین واکنش تجزیه سیترات در طی فرآیند ساخت، دمای گذار کاهش یافته است. خواص مغناطیسی این ذرات نیز در دمای اتاق به وسیله ی مغناطیس سنج با نمونه ی نوسانی (VSM) اندازه گیری شده که حضور خاصیت فرومغناطیسی در ذرات زیرمیکرومتری این ماده در دمای اتاق را نشان می دهد. در حالی که نمونه ی حجمی همین ماده که از حرارت دادن پیش ماده در دماهای بالا به دست می آید، منحنی مغناطش خطی را که مشخصه ی ابررساناهای (123) حجمی است، نشان می دهد.
    کلیدواژگان: ذرات زیرمیکرومتری، ابررسانای دمای بالا، HoBa2Cu3O7، δ، دمای تکلیس، خاصیت فرومغناطیسی
  • نرگس صفایی، غلامرضا نبیونی، نرگس نوازش صفحات 34-45
    روش لایه نشانی الکتروشیمیایی یا الکتروانباشت یکی از ساده ترین و مفیدترین روش ها در تهیه ی فیلم های نازک آلیاژی و به خصوص چندلایه ای های فلزی می باشد. در این کار، از الکترولیتی شامل نمک های سولفات نیکل، آهن و مس در شرایط متفاوتی از دما و pH استفاده شد و ابرشبکه های NiFe/Cu به روش الکتروانباشت بر زیرلایه های Cu، Ti و Au لایه نشانی شدند. برای بررسی ساختار و پارامترهای شبکه ی بلوری فیلم های نازک چندلایه ای، از آنالیز XRD استفاده گردید. قله های اقماری که نشان دهنده ی ساختار متناوب لایه ها هستند، در فیلم های چندلایه ای جدا شده از زیرلایه ی تیتانیوم مشاهده گردید. اثر ضخامت لایه های غیرمغناطیسی مس بر خواص مغناطیسی فیلم ها و ریخت سطحی آن ها با استفاده از مغناطومتر نیروی متناوب (AGFM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که با افزایش ضخامت لایه های میانی مس پسماند افزایش و ساختار سطحی بلورک ها یکنواخت تر می گردد. در نهایت با استفاده از یک دستگاه پروب چهارنقطه ای مغناطومقاومت نمونه ها اندازه گیری و اثر مغناطومقاومت ناهمسانگرد (AMR) به بزرگی حداکثر 5/2% در آن ها مشاهده گردید. نشانه ای از وجود جفت شدگی پادفرومغناطیسی بین لایه های مغناطیسی مجاور مشاهده نمی گردد.
    کلیدواژگان: الکتروانباشت، ابرشبکه های NiFe، Cu، پسماند، AMR
  • رامین یوسفی، فرید جمالی شینی صفحات 46-55
    ساختارهایی از اکسید روی خالص و آلاییده شده با کلر و با درصدهای مختلف 6% و 9% توسط روش انتقال بخارهای اشباع در یک کوره ی افقی رشد داده شده اند. ساختارهای خالص اکسید روی، دارای ریختی به شکل دیسک های شش گوش در ابعاد میکرو دارند، در حالی که ساختارهای اکسید روی آلاییده شده با 6% کلر به شکل نانودیسک های شش گوشی در آمده اند. علاوه بر این با افزایش کلر به 9% این نانودیسک ها به شکل نانودیوارهایی نازک تر تبدیل می شوند. مطالعات پراش اشعه ی ایکس نشان داد که ساختار همه نمونه ها شش گوشی می باشد. خواص نوری ساختارهای به دست آمده توسط طیف سنج فتولمینسانس مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه ی نتایج فتولمینسانس، نشان داد که نانوساختارهای اکسید روی آلاییده شده با کلر قله پهنی را در قسمت نور مرئی نشان می دهند. علاوه بر این، نتایج فتولمینسانس نشان می دهند که گاف انرژی اکسید روی در اثر وجود کلر افزایش یافته است. نمونه ها با طیف سنج رامان نیز مورد شناسایی قرا گرفتند و نتایج حاصل از آن، نتایج طیف سنجی فتولمینسانس را تایید کردند. علاوه بر این، نتایج رامان وجود استرس را در ساختار محصولات آلاییده شده با کلر نشان داد.
    کلیدواژگان: میکرودیسک های اکسید روی، نانودیسک های آلاییده شده با کلر اکسید روی، خواص نوری نانوساختارهای اکسید روی
|
  • Pages 1-9
    The structural and electronic properties of CrAs bulk in zinc-blende and NiAs phase have been investigated in the framework of the density functional theory by using generalized gradient approximation. The results showed that NiAs phase is stable while zinc-blende is not. The structural properties of CrAs thin film for As and Cr termination were studied too. The results showed that the As termination is more stable than Cr termination. It was found that the Cr termination has larger half-metallic energy gap than As termination. The charge density at surface layer increases as a result of the electrostatic potential which increases at the surface which is also due to loss of the surface bonds for surface atoms.
    Keywords: Half metal, Magnetic momentum, CrAs, Density functional theory
  • Pages 10-18
    In this study، different morphologies of zinc oxide nanoparticles were fabricated by creating DC plasma in pure atmosphere of oxygen. In order to investigate the effects of partial pressure of oxygen (population of oxygen atoms) at the time of nanoparticles formation and also the effects of atmosphere pressure of fabrication، different ratios of mixed atmosphere of oxygen and argon were used. The structure and morphology of fabricated nanoparticles were determined by the use of XRD and SEM. Comparison of the results showed that the morphology of nanoparticles would be defined by population of oxygen atoms at the time of synthesizing. This study also revealed that the exerted pressure in the limit of pressures which was used in this study has a less important effect on final shape of nanoparticles.
    Keywords: Zinc oxide nanostructure, Morphology, Nanoparticles, DC plasma, ZnO
  • Pages 19-24
    ZnO nanowire arrays have been synthesized by annealing of zinc foil coated with a thin layer of gold. The XRD pattern exhibited a set of well-defined diffraction peaks corresponding to the ZnO wurtzite phase. The SEM image revealed formation of ZnO nanowires having lengths up to several microns. XPS studies confirmed the oxidation state of Au and Zn. Field emission studies were carried out in a planar diode configuration at base pressure ~ 1x10-8 mbar. The turn-on field value، required to draw emission current density of 0. 1 mA/cm2، was found to be ~ 2. 4 V/mm. The Folwer-Nordheim (F-N) plot showed linear behavior in the entire range of applied field indicating semiconducting nature of the emitter.
    Keywords: ZnO, Nanowires, XPS, Field electron emission
  • Pages 25-33
    In this paper، samples were prepared by citrate-gel method at different calcination temperatures in order to investigate the effect of calcination temperature on ferromagnetism behavior in very small particles (submicron particles) of high Tc superconductor HoBa2Cu3O7-δ. In this method، high-purity nitrate salts of Ho، Ba and Cu were used as the starting materials and citric acid as the complex agent. Determination of phase and studying the structural properties of the samples with X-ray powder diffraction (XRD) confirmed the formation of orthorhombic structure for these small particles and bulk samples. The morphology of the samples was investigated by scanning electron microscope (SEM). The superconducting transition temperature of the samples، determined by AC susceptibility measurements، was 93K for the Bulk sample، and it was lower for submicron particles because of oxygen depletion during the citrate pyrolysis reaction in the preparation process. Room temperature magnetizations measured using a vibrating sample magnetometer (VSM) showed that these particles exhibit ferromagnetism behavior at room temperature while the bulk sample، which was prepared by heating the precursor at high temperature، shows a linear magnetization curve، a typical behavior of bulk 123 superconductors.
    Keywords: Ultra, fine particles, High temperature superconductor, HoBaCu3O7, Calcination temperature: Ferromagnetic property
  • Pages 34-45
    Electrochemical plating or electrodeposition is one of the simplest and the most helpful methods for preparation alloys thin films and metallic multilayers. In this study، Ni-Fe/Cu multilayers were electrodeposited from an electrolyte consisting of nickel، Iron and copper ions، onto Cu، Ti and Au substrates in different temperatures and pH values. In order to study the structure of crystalline properties of the multilayers، XRD was used and first order satellite peaks were observed. The effect of thickness of nonmagnetic Cu layers was examined by AGFM and SEM on hysteresis and morphology of the multilayers، and it revealed that with increasing thickness of Cu layers، Hc rises and the surface structure of crystals was more uniform than before. Magnetoresistive properties of some selected sampleswere investigated and a maximum value of anisotropic magnetoresistance up to 2. 5% was achieved. However، due to lack of observation of any GMR effect in electrodeposited Ni-Fe/Cu multilayers، antiferromagnetic coupling between magnetic moments of the neighboring Ni-Fe layers was not confirmed.
    Keywords: Electrodeposition, Ni, Fe, Cu multilayers, Anisotropic magnetoresistance
  • Pages 46-55
    Cl-doped and undoped ZnO nanostructures with different percentages of chlorine (6% and 9%) were synthesized by a thermal evaporation method in a horizontal furnace. The undoped ZnO structures had a hexagonal shape with micro sizes، while the Cl-doped ZnO structures with 6% chlorine showed a hexagonal shape with sizes in nanometer range، and Cl-doped ZnO with 9% chlorine exhibited nanowall morphology with very thin walls. The results of X-ray diffraction patterns exhibited that structures of all products are hexagonal. Optical properties of the products were characterized by photoluminescence (PL) spectrometer. The PL spectra of the Cl-doped ZnO nanostructures indicated a wide peak at the visible region. In addition، the PL results showed that the chlorine caused a wider band gap for ZnO. Finally، the products were characterized by Raman spectrometer and the results of the Raman confirmed the PL results. In addition، the Raman spectroscopy results indicted a stress in structures of the Cl-doped ZnO nanostructures.