نام پژوهشگر: مهران قلی پور شهرکی

بررسی و انجام عملی تمام نگاری رقمی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1389
  یدالله رستمی   محمد ابوالحسنی

تمام نگاری تنها تکنیک واقعی تصویر گیری سه بعدی است که کاربردهای گسترده ای از تفکیک سه بعدی گرفته تا تداخل سنجی در علوم و صنعت پیدا کرده است. در تمام نگاری معمولی فیلمهای عکاسی برای ثبت طرحهای تداخلی استفاده می شود و بازسازی با نوردهی اپتیکی انجام می شود. تمام نگاری رقمی با اختراع دوربین های ccd با تعداد و اندازه پیکسلهای مناسب و رایانه های با سرعت بالا امکان پذیر شد.که در آن نیاز به مواد شیمیایی و فرایند های نوردهی برای بازسازی جبهه موج نیست. و بازسازی با فرایند رقمی انجام می شود. کار اصلی در این پایان نامه اجرای تمام نگاری رقمی است. در ابتدا بحث مختصری در تعاریف اساسی تمام نگاری می آید که توسط فصل یک پوشش داده شده است. فصل دوم شامل ثبت و بازسازی تمام نگار رقمی است. در فصل سوم روشهای حذف مولفه های dc و کاهش اثر پیسه بررسی می شود. در فصل چهارم نتایج عملی و اجرای تمام نگاری رقمی ارائه می شود.

شبیه سازی رشد غیر هم خانواده لایه های نازک به روش مونت کارلوی جنبشی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1389
  عصمت اسمعیلی   مهران قلی پور شهرکی

آزاد سازی تنش ایجاد شده ناشی از عدم تطابق لایه و زیرلایه در هنگام رشد غیر هم خانواده نیمه هادی ها منجر به رشد نانوساختارها با ویژگی های خاصی می شود. از جمله این نانوساختارها می توان به نقاط کوانتومی اشاره کرد. اخیراً نقاط کوانتومی به دلیل توسعه لیزرهای مادون قرمز، فوتودیودها، سلول های خورشیدی و تبدیل کننده های فوتوولتاییک مورد تحقیقات گسترده ای قرار گرفته اند. کارایی این ابزارها شدیداً تحت تأثیر عیوب و خواص الکتریکی فصل مشترک قرار می گیرد. فهم اتم گرایانه فرایندهای کنترل کننده کیفیت فصل مشترک، هنگام رشد برآرایی پرتو مولکولی اهمیت خیلی زیادی دارد و شبیه سازی ابزار مناسبی برای فهم اثرات تنش و کرنش هنگام رشد و برای توصیف مکانیزمهسته بندی عیوب است. در این پایان نامه، شبیه سازی مونت کارلوی جنبشی با تقریب میدان نیروی والانس برای محاسبه انرژی کرنش در توصیف رشد غیر هم خانواده نیمه هادی های مرکب به وسیله برآرایی پرتو مولکولی استفاده شده است. همچنین شدت پراش الکترون پر انرژی در بازتاب با استفاده از یک مدل شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهند که در دما و آهنگ انباشت ثابت، با افزایش میزان ناخوانی، اندازه بلورک ها کوچک شده و تابع توزیع آنها تیز می شود. همچنین نتایج نشان می دهند که با افزایش دمای زیرلایه تابع توزیع در یک ناخوانی ثابت تیزتر می شود.

شبیه سازی رشد لایه های نازک اکسید روی به روش مونت کارلو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1389
  رضوان سادات عسکری   مهران قلی پور شهرکی

رشد برآراسته لایه های نازک یکی از مهمترین تکنیک های تولید ابزارهای الکترونیکی و اپتیکی است. در لایه های برآراسته ی هم خانواده وجود نقص در ساختار، موجب ایجاد کرنش در لایه ها می شود و تغییر شکل نانو ساختارها شدیدا به ساختار ریز آنها مانند نقایص، مرزدانه ها و سطح وابسته است. شبیه سازی کامپیوتری یک راه مناسب برای درک رفتار مواد در مقیاس اتمی است. اکسید روی یکی از مهمترین مواد در صنعت نیمرساناست که رشد براراسته آن در صنعت اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق برای مطالعه رشد هم خانواده لایه های نازک اکسید روی از شبیه سازی مونت کارلو جنبشی استفاده شده است. در این شبیه سازی اثر تغییرات آهنگ انباشت و دما بر روی لایه ها بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده وابستگی کمیت هایی مانند اندازه جزیره ها، ساختار لایه ها، زبری و تنش باقیمانده به دما، نسبت اتم ها در شار فرودی وآهنگ انباشت می باشند. با افزایش آهنگ انباشت، ساختار لایه ستونی شده و لایه ها زبرتر می شوند و تنش در لایه ها افزایش می یابد. افزایش دمای زیرلایه باعث ایجاد ساختار جزیره ای، صاف و با تنش کمتر می شود. این نتایج از نظر کیفی با مشاهدات تجربی توافق خوبی دارند.

کاربرد مدل میدان فاز چند شبکه ای و پردازش موازی در مدل سازی سیستم های مزوسکوپیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1390
  مرجان سعیدیان   مهران قلی پور شهرکی

در بسیاری از مسائل فیزیک و مهندسی از جمله مسائل انتقال حرارت و مدل میدان فاز با معادلات دیفرانسیلی روبرو می شویم که امکان حل تحلیلی برای آن ها بسیار مشکل و یا غیر ممکن می باشد. در این موارد لازم است از روش های محاسبات عددی استفاده شود. یکی از مهم ترین روش ها برای حل معادلات دیفرانسیل، روش دیفرانسیل های محدود است. در این روش فضای مورد نظر برای شبیه سازی به تعداد زیادی جزء تقسیم می شود. اگرچه تقسیم بندی بازه مورد نظر به اجزا با اندازه های کوچک تر دقت محاسباتی را افزایش می دهد ولی باعث افزایش زمان محاسبات می شود. یک روش برای کاهش زمان محاسبات استفاده از روش چند شبکه ای می باشد. ویژگی مهم روش چند شبکه ای این است که با انتقال جواب تقریبی از ریز شبکه به شبکه درشت، جواب را با تکرار کمتری در سطح شبکه به دست می آورد و به این ترتیب سرعت را تا حد زیادی افزایش می دهد. روش دیگری که به این منظور استفاده شده است، روش پردازش موازی است که در فصل دوم پایان نامه بیان شده است. مدل میدان فاز، یک روش محاسباتی قدرتمند برای شبیه سازی فرایند رشد دانه می باشد که در فصل سوم این پایان نامه به آن پرداخته شده است. در این مدل انرژی آزاد سیستم بر اساس متغیرهای میدان فاز تعریف می شود. تابع انرژی آزاد به گونه ای نوشته می شود که تمامی سهم های مختلف انرژی را در بر داشته باشد و هم چنین با مشاهدات تجربی سازگار باشد. با انجام وردش بر روی انرژی آزاد سیستم، می توان تحول سیستم نسبت به زمان را بررسی کرد. از آن جایی که مدل میدان فاز مبتنی بر روش محاسباتی دیفرانسیل های جزئی است دارای حجم و زمان بسیار بالای محاسباتی می باشد. که در این تحقیق سعی شده با روش های پردازش موازی و هم چنین روش چند شبکه ای سرعت اجرا را بالا ببریم. در ادامه پایان نامه امکان و کاربرد مدل میدان فاز در شبیه سازی سیستم های مزوسکوپیک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد در شبیه سازی انحلال یک ذره مساحت یک ذره با گذشت زمان کاهش می یابد که با نتایج تجربی هم خوانی دارد. در بررسی تحول و رشد دانه در یک ساختار آلیاژی نیز طبق نتایج شبیه سازی آهنگ رشد دانه تنها به تعداد اضلاع آن بستگی دارد به این معنا که دانه-های کوچک تر با گذشت زمان ناپدید می شوند و دانه هایی که بیشتر از شش ضلع دارند رشد می کنند.

مدل سازی الگوها و ساختارها در اندازه نانو با استفاده از مدل میدان فاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1390
  مرجان صوری   مهران قلی پور شهرکی

ریزساختارها ناهمگنی های ساختاری و ترکیبی هستند که در هنگام تولید مواد رخ می دهند. به علت طبیعت غیرخطی و پیچیده تحول ریزساختارها، روش های عددی اغلب به کار گرفته شده اند. اخیرا روش میدان فاز به عنوان یک روش محاسباتی قدرتمند برای مدل سازی و پیش بینی تحول ریزساختار و مورفولوژی در مواد به کار رفته است. از این مدل می توان برای توصیف میدان های تنش در کامپوزیت های حاوی نانولوله ها و نانومیله ها استفاده کرد. در این پژوهش در ابتدا تحول ریزساختار های تحت کرنش و سپس تحول سطح لایه های غیر هم خانواده در هنگام فرایند بازپخت در ابعاد نانو با استفاده از مدل میدان فاز مطالعه شده است. در این پژوهش روش نیمه ضمنی تبدیل فوریه برای انجام شبیه سازی استفاده شده است. مزیت این روش نسبت به روش های عددی دیگر این است که برای دقتی مشخص، نیازمند تعداد نقاط شبکه کمتر می باشد، همچنین رفتار نیمه ضمنی به ما این امکان را می دهد تا به صورت قابل ملاحظه ای از اندازه گام های زمانی بزرگ تر استفاده کنیم در حالی که دقت بالا باقی می ماند. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که تحول پروفایل سطح شدیدا وابسته به توزیع تنش است. در شبیه سازی مربوط به تحول ریزساختار های تحت کرنش بسته به جهت ناهمسانگردی الاستیک، چیدمان هندسی متفاوت خواهد بود. شبیه سازی تحول لایه های غیر هم خانواده نشان می دهد که در ابتدای فرایند بازپخت سطح ناهموار می شود. سپس این ناهمواری ها به صورت جزیره هایی شکسته می شوند. فرایند زبرشدن ادامه می یابد و جزیره های بزرگ تر رشد یافته در حالی که جزیره های کوچک تر ناپدید می شوند.

بررسی روش های تولید نانوتیوب های کربنی تک دیواره و چند دیواره و مدل سازی فرآیند رشد در آن ها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1391
  مهدیه نظامی   مهران قلی پور شهرکی

در این پایان نامه یک روش جالب برای ساخت نانولوله های کربنی معرفی و بررسی می شود. در این روش نانولوله های کربنی تک دیواره و چند دیواره از طریق خم شدن نانوروبان های گرافنی الگودهی شده روی لایه های گرافیت، به وسیله ی جذب سطحی اتم هیدروژن شکل می یابند. برای فرآیند جذب و لوله شدن از شبیه سازی دینامیک مولکولی به همراه الگوریتم ورله و پتانسیل ایریبو استفاده شده است که الگوریتم ورله رایج ترین روش برای انتگرال گیری از معادلات حرکت در شبیه سازی دینامیکی مولکولی است. در این بررسی با بهره گیری از این روش نانولوله های آرمیچر، زیگزاگ، کایرال و نانولوله های دو دیواره و سه دیواره شبیه سازی شد. قطر و کایرالیتی این نانولوله ها از قبل با پهنا وجهت پیش بینی شده برای نانوروبان های الگودهی شده، کنترل می شود. نانولوله های حاصله خلوص بالایی دارند و نیازمند فرآیند پس از تولید نمی باشند. شبیه سازی دیگری که در این پایان نامه مطرح شده است ساخت نانولوله های دو دیواره به کمک یک لایه گرافن و یک نانولوله تک دیواره می باشد. در این مطالعه مانند قبل از روش دینامیک مولکولی، پتانسیل ایریبو و الگوریتم ورله استفاده شده است و انرژی شکل گیری نانولوله و وابستگی آن به دما، قطر و کایرالیتی بررسی شده است. نتایج به دست آمده از این شبیه سازی ها در فصل ‎5‎ ارائه شده است.

ساخت سلول های خورشیدی رنگدانه ای مبتنی بر نانوذرات tio2، بررسی روش های تهیه فتوآند به منظور افزایش بازدهی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم 1391
  محبوبه نعیمی ثانی ثابت   مهران قلی پور شهرکی

چکیده: در این پژوهش به معرفی، مطالعه اصول کارکرد و همچنین ساخت سلولهای خورشیدی نانوساختاری رنگدانه ای که متعلق به نسل سوم سلولهای خورشیدی است پرداخته می شود. درابتدا با معرفی انواع مختلف سلولهای خورشیدی و نحوه کارکرد آنها، روشهای متداول تبدیل نور خورشید به الکتریسیته توضیح داده می شود. سپس سلول خورشیدی رنگدانه ای که شامل فوتوالکترود نانوساختاری از نیمه رسانای tio2، رنگدانه n719، الکترولیت شامل زوج اکسایش-کاهش i-/i3- و همچنین الکترود پلاتین است معرفی شده و نحوه کارکرد و مراحل کلی ساخت آن بررسی می گردد. در ادامه، مروری بر تحقیقات انجام گرفته در این حوزه انجام می گردد. در بخش کارهای عملی علاوه بر انجام تمامی مراحل ساخت و تهیه سلولهای خورشیدی رنگدانه ای و گسترش تکنیکهای ساخت، مطالعه و تهیه فوتوالکترود نانوساختاری سلول با استفاده از نانوذرات نیمه رسانای tio2 انجام می گیرد. در ابتدا نحوه تهیه خمیر با استفاده از نانوذرات tio2-p25، که شامل ذراتی با اندازه های nm25-20 هستند در محیط های آبی و همچنین در محیط اتانولی و بر مبنای استفاده از ترپینئول انجام می گیرد. سپس با کنترل شرایط تهیه خمیر و بهبود آن، خمیر tio2 به روش لایه نشانی دکتر-بلید بر سطح زیرلایه شیشه ای fto/شیشه لایه نشانی می شود. با تهیه الکترود کاتد با لایه نشانی پلاتین بر سطح زیرلایه fto/شیشه به روش انداختن قطره و حرارت دهی و انجام سایر مراحل ساخت، سلولهای خورشیدی رنگدانه ای مورد مطالعه قرار می گیرند. عوامل مهمی مانند محیط تهیه خمیر tio2 و تاثیر آن بر کیفیت فوتوالکترود، تاثیر اولتراسونیک بر خواص خمیر tio2 و در نتیجه بر خصوصیات فوتوالکترود و همچنین ضخامت لایه فوتوالکترود و نوع تاثیر نهایی این عوامل بر بازدهی سلولهای خورشیدی رنگدانه ای بررسی می شود. نتایج نشان می دهند که فوتوآند های تهیه شده با استفاده از خمیرtio2 تهیه شده در محیط اتانولی و بر مبنای ترپینئول پراکندگی کمتر نور و جذب رنگ مناسبی دارند. این پراکندگی نور با استفاده از اولتراسونیک پروبی در مرحله ساخت خمیر کاهش و سلولها با جذب رنگ مناسب عملکرد بهتری را نشان می دادند. ضخامت های بیشتر فوتوآند نیز باعث افزایش رنگ و افزایش مقاومت لایه tio2 می گردید. رقابت این دو عامل باعث ایجاد ضخامت بهینه برای لایه فوتوآند در حدود ?m 15 و بازدهی قابل ملاحظه ای در حدود % 6 برای سلولها می گشت. در مرحله بعد از کارهای انجام شده نانوبلورهای tio2 به روش سل-ژل هایدروترمال و در یک محیط اسیدی سنتز شدند. این نانوذرات پس از انجام یک فرآیند سول-ژل و سپس حرارت دهی در اتوکلاو در دمای ?c 230 در فرآیند تهیه خمیر در محیط اتانولی و بر مبنای استفاده از ترپینئول بکار گرفته شدند. سطح موثر نانوذرات سنتز شده m2/g 60 بود که نسبت به سطح موثر نانوذرات tio2-p25 برابر m2/g 46 بیشتر بود. خمیر تهیه شده از این نانوذرات nm 25-20 در ساخت فوتوالکترود سلول خورشیدی رنگدانه ای بکار گرفته شد. تاثیر عوامل مهمی چون انجام فرآیند اولتراسونیک و تاثیر آن بر خصوصیات خمیر tio2، ضخامت لایه فوتوآند و همچنین انجام فرایند "بهتر سازی" با استفاده از ticl4 بر بازدهی سلول خورشیدی رنگدانه ای مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که انجام فرآیند اولتراسونیک در مرحله تهیه خمیر تاثیر عمده ای بر ایجاد چسبندگی مناسب بین لایه فوتوآند و زیرلایه دارد. همچنین ضخامت بهینه ای در اثر رقابت بین افزایش جذب رنگ و افزایش مقاومت در ضخامت های بالا ایجاد می شود. انجام فرآیند بهتر سازی با استفاده از ticl4 نیز با جلوگیری از بازترکیب ناخواسته الکترونهای فوتوآند با الکترولیت عامل پرشدگی و بازدهی سلول را بهبود می بخشد. بهترین بازدهی سلولهای ساخته شده در این مرحله %2/6 بدست آمد.

بررسی ساز و کارهای رشد و خواص مکانیکی در نانولوله ها و نانوسیم های اکسید وانادیوم و شبیه سازی فرآیند رشد آنها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم 1392
  نفیسه کرتابی   مهران قلی پور شهرکی

در این پایان نامه درباره ی نانولوله ها و نانوسیم های اکسید وانادیوم، خواص شیمیایی، الکتریکی و مکانیکی آن و روش های شبیه سازی بحث خواهد شد. لذا ساختار پنتا اکسید وانادیوم با استفاده از نرم افزار متلب رسم و به کمک نرم افزار لمپس پتانسیل اعمال شده به آن بررسی خواهد شد. این ساختارها در فضای سه بعدی vmd نشان داده شده است. طول و قطر این نانولوله ها با جهت پیش بینی شده برای الگودهی نانوساختارهای رسم شده، کنترل شده و ساختار با طول ها و قطرهای متفاوت رسم شده است. با وارد کردن دمای مناسب و سرعت اولیه در مراحل زمانی مختلف، در برنامه متلب نوشته شده، ساختار مورد بررسی قرار گرفته است. تغییر دمایی و نیز تغییر سرعت اولیه می تواند در ساختار اصلی تغییر شکل ایجاد کند. در حوزه ی الکتروشیمی حالت جامد، نانوترکیبات پنتا اکسید وانادیوم در ترکیب با پلیمرهای رسانا به عنوان ماده کاتدی برای باتری های قابل شارژ لیتیوم طراحی شده اند. مهمترین هدف برای انتخاب نانولوله ها و نانوسیم های اکسید وانادیوم در این پایان نامه، رفتار کاتالیستی آنهاست که به گزینه مناسبی برای تولید کاتالیست های ناهمگن تبدیل شده اند. همچنین این نانوساختارها فعالیت ضدباکتریایی قابل توجهی دارند. در این مطالعه از روش دینامیک مولکولی و پتانسیل باکینگهام استفاده شده است. تنش و رابطه ی آن با کرنش، تغییرات مدول یانگ با طول های متفاوت و همچنین نسبت به قطرهای متفاوت برای این خاصیت مکانیکی بررسی شده است. در نمودار تنش-کرنش، با افزایش قطر مقدار بیشینه ی استرس نهایی کاهش یافت و در نتیجه مقدار مدول یانگ به سمت کپه ای شدن پیش رفت که این با کارهای دیگر از قبیل zno و tio2 و غیره سازگاری دارد. با توجه به رابطه مدول یانگ که نسبت تنش به کرنش است این نتیجه حاصل می شود که مدول یانگ با تغییرات طول نسبت عکس دارد. بنابراین هرچه تغییرات طول کمتر باشد، مدول یانگ و در نتیجه تنش رو به افزایش می رود. این کار در محدوده سرعت های ?/ps(1-1/0) انجام گردیده و با افزایش سرعت به دلیل زمان کمتر برای کامل کردن اندرکنش های اتمی، مقادیر مربوط به استحکام مانند مدول یانگ،آستانه تحمل و غیره کاهش می یابد.

مدل سازی و بررسی خواص مکانیکی، ساختاری و الکتریکی نانوساختارهای ترکیبی batio3
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1393
  ُسعید قربانعلی   مهران قلی پور شهرکی

در این پایان نامه با استفاده از روش دینامیک¬مولکولی به بررسی خواص نانوتسمه¬های پروسکیت باریم تیتانایت (batio3) به صورت تابعی از اندازه و درصد ناقصی اکسیژن پرداخته شده و سپس انرژی، ضرایب مکانیکی، ضریب پیزوالکتریک، قطبش پذیری و... محاسبه می¬شود و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می گردد. راستاهای مورد بررسی در این تحقیق عبارتند از:]111[، ]110[ و] 001[. نانوتسمه ها ساختارهای تک بعدی ناهمسانگردی هستند که دارای سطح مقطع مستطیلی می¬باشند و نسبت سطح به حجم آنها زیاد است. بنابراین، خواص فیزیکی آنها با سایر نانوساختارها متفاوت است. هنگامی که با اعمال نیرو، تغییری در ابعاد نانوتسمه¬های باریم تیتانایت (batio3) داده می¬شود پدیده دو قطبی شدن (پولاریزاسیون ) را می¬توان دید. بنابراین در پاسخ به تغییر حالات مکانیکی یک ولتاژ یا میدان الکتریکی در آنها ایجاد و در نتیجه از خود شارژ الکتریکی تولید می کنند، همچنین مواقعی که در میدان الکتریکی قرار می گیرند، ابعاد خود را تغییر می دهند. این رفتار برگشت پذیر را خاصیت پیزوالکتریکی می نامند. مدل سازی برهم کنش ذره ها با یکدیگر، معمولاً با انرژی پتانسیل بین ذره های اتم ها یا مولکول های دستگاه بیان می شود. انرژی پتانسیل بین اتم های batio3 با پتانسیل باکینگهام بیان می شود که شرایط مرزی نیز مدل برهم کنش بین ذرات دستگاه و محیط اطراف آن را مشخص می کند. برای انجام شبیه¬سازی سامانه مورد نظر، باید ساختار بلوری نانوتسمه¬های پروسکیت باریوم تیتانایت تهیه شود. طول هر یک از این نانوساختارها 149.11 ? ~ می باشد که در دو حالت قبل و بعد از تعادل (آماده برای کشش) نمایش داده شده اند. با استفاده از مولد اعداد تصادفی مولر اجازه ی حرکت اولیه به ذرات داده می شود و بعد از گذشت 1000 گام زمانی یعنی حدود ps1 سیستم به تعادل با محیط می رسد. این تعادل تحت آنسامبل nvt انجام می گیرد. با کمک نرم افزار vmd می توان ساختار نانوتسمه ها را از زاویه های مختلف نشان داد. بعد از به تعادل رسیدن نانوساختارها، مکان اتم ها جابه¬جا شده و از جایگاه اولیه¬ی خود خارج می-شوند که دراین لحظه یکی از دو انتها را ثابت در نظر گرفته و انتهای دیگر را با سرعت ثابت کشیده می¬شود. نتایج محاسبات با کمک نرم افزار lammps به دست آمده است. در نهایت پارامترهای مکانیکی و الکتریکی از قبیل ثابت شبکه ی ساختار، مدول یانگ، پولاریزاسیون خودبه¬خودی، ثابت پیزوالکتریک و ... به دست آمد و با اطلاعات آزمایشگاهی مقایسه شد که نتایج، نشانگر توافق خوب بین شبیه سازی و آزمایشگاه می باشد.

بررسی هدایت گرمایی در نانوسیم های سیلیکونی با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک ‏مولکولی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1393
  زهرا زینلی   مهران قلی پور شهرکی

‏ نانوسیم های سیلیکونی قابلیت های فراوانی در تولید ساختارهای نانوالکترومکانیکی، سامانه های تبدیل ‏انرژی، نانو حسگر ها و سلول های خورشیدی از خود نشان داده اند. در ابزارهای ترموالکتریکی، به منظور ‏بهبود بازده تبدیل انرژی، کاهش دادن رسانایی حرارتی بدون کاستن از رسانایی الکتریکی مد نظر قرار می ‏گیرد و نانوسیم های سیلیکونی گزینه مناسبی برای دستیابی به این هدف هستند. در این تحقیق، از دینامیک ‏مولکولی غیر تعادلی معکوس برای محاسبه رسانایی حرارتی نانوسیم های سیلیکونی استفاده نموده ایم. ‏پتانسیل چند جسمی استیلینگر –وبر که برای مدلسازی کلاسیکی نیمه رساناها مناسب است، برای نانوسیم ‏های سیلیکونی ایده آل مورد استفاده قرار گرفته است. در تمام شبیه سازی ها، شرایط مرزی ‏ssp‏ به ترتیب ‏متناظر با جهات [100]، [010] و [001] در شبکه الماسی انتخاب شده اند. در ابتدا پس از رسیدن به حالت ‏پایای غیرتعادلی، اثر طول، دما و سطح مقطع بر رسانایی حرارتی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ‏رسانایی حرارتی با افزایش طول نانوسیم افزایش و با افزایش دما از 300 کلوین تا 500 کلوین کاهش می یابد. ‏افزایش سطح مقطع نیز رسانایی نانوسیم های سیلیکونی را افزایش داد. سپس با در نظر گرفتن هر دو ‏پتانسیل بین اتمی استیلینگر – وبر و ترسوف، رسانایی حرارتی نانوسیم های سیلیکونی غیر ایده آل مورد ‏بررسی قرار گرفت. برای نانوسیم های سیلیکونی در برگیرنده ی تهی جاهای نقطه ایی تصادفی، نتایج نشان ‏داد که با استفاده از پتانسیل استیلینگر-وبر، با افزایش درصد تهی جاها رسانایی حرارتی به طور خطی شروع ‏به کاهش می نماید. این کاهش به هنگام استفاده از پتانسیل ترسوف غیر خطی بود. پس از آن، محاسبه ‏رسانایی حرارتی نانوسیم های سیلیکونی دارای ناخالصی نشان داد که رسانایی حرارتی به جرم و نوع ناخالصی ‏بستگی ندارد‏. رسانایی حرارتی نانوسیم های سیلیکونی تحت تاثیر کرنش نیز محاسبه شد. نتایج نشان دادند ‏که رسانایی حرارتی با افزایش کرنش فشاری افزایش و تحت تاثیر کرنش کششی کاهش می یابد.‏

سنتز نانو ذرات فریت مس به روش ماکروویو و بررسی خواص مغناطیسی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1393
  احسان نادری   مهران قلی پور شهرکی

هدف از این پژوهش، سنتز نانو ذرات مغناطیسی فریت مس به روش مایکروویو می باشد. فریت مس یکی از انواع مختلف فریت ها می باشد که با داشتن خاصیت مغناطیسی به طور گسترده در صنعت الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت الکتریکی فریت مس در مواجه با گاز های مختلف تغییر می کند و هنگامی که در معرض گاز امونیاک، اتانول و ... قرار می گیرد واکنش های مختلفی به این گازها در دماهای مختلف از خود نشان داد که از آن به عنوان یک حسگر برای شناخت گازها و مقدار آن ها استفاده می شود. فریت مس همچنین به دلیل پایداری حرارتی بالا و فعالیت کاتالیزوری موثر، به عنوان کاتالیزور در تجزیه ی گازهای آلاینده و در احیای گاز هیدروژن کاربرد دارد. این فریت های سخت کاربردهای وسیعی را به خود اختصاص داده اند به عنوان مثال می توان از کاربرد آن ها در یخچال ها، موتورهای جریان مستقیم نگه دارنده ها، دستگاه های سنجش، بلندگوها و بسیاری موارد دیگر نام برد. در این تحقیق نانو ذرات مغناطیسی فریت مس به کمک امواج مایکروویو تهیه شد. رسوب تهیه شده بعد از خشک شدن در داخل کوره قرار گرفت. نانو ذرات تولید شده، خواص ساختاری شان به وسیله طیف های پراش پرتوایکس (xrd) میکروسکوپ الکترونی( sem) و طیف سنج فروسرخ تبدیل فوریه (ft-ir) بررسی شد. خواص مغناطیسی آن ها با استفاده از مغناطومتر گرادیان نیروی متناوب (agfm) بررسی و با یگدیگر مقایسه شدند

شبیه سازی نانو سوئیچ های کربنی به روش دینامیک مولکولی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم 1393
  الهام شکوری   مهران قلی پور شهرکی

سوئیچ های نانو الکترومکانیک یکی از پرکاربردترین ابزارها در حوزه تکنولوژی نانو هستند. این سوئیچ ها به عنوان بخش کلیدی بسیاری از ابزارهای نانو مقیاس همچون نانو ترانزیستورها، نانو گیرها، نانو انبرک ها و ... به کار می روند. نانو تیوب های کربنی نیز به دلیل پیشرفت وسیعی که در ساخت و تولید آنها ایجاد شده است، برای استفاده در سوئیچ های نانو الکترومکانیک بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این کار، یک سوئیچ نانو الکترومکانیک که از یک نانو تیوب کربنی به عنوان بخش متحرک و فلز مس به عنوان الکترودهای گیت، درین و چشمه تشکیل شده، به روش دینامیک مولکولی شبیه سازی شده است. برای کاهش حجم محاسبات، الکترودهای مس و زیرلایه سیلیکونی سوئیچ ثابت در نظر گرفته شده و تنها نانو تیوب در طی شبیه سازی می تواند حرکت کند. هم چنین پتانسیل های برهم کنشی الکتروستاتیک و مورس مورد استفاده قرار گرفته اند. شبیه سازی برای 4 نانو تیوب با کایرالیتی های (3و3)، (5و5)، (7و7) و (9و9) به طول 35 آنگستروم در دمای 300 درجه کلوین انجام شده است. سپس ولتاژ پولین برای 4 حالت محاسبه و در پایان ارتباط بین ولتاژ پولین و قطر نانو تیوب ها و بستگی میزان خمش نانو تیوب به ولتاژ اعمالی بررسی شده است.

شبیه سازی ترابرد الکترون ها در ترانزیستورهای ماسفت با استفاده از روش مونت کارلو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه پیام نور - دانشکده علوم پایه 1387
  وحدت رفیعی   مهران قلی پور شهرکی

چکیده ندارد.