تحقیقات در زمینه رشد لایه های نازک در طی سالهای اخیر پیشرفت چشم گیری داشته است و حاصل این تحقیقات کاربرد روز افزون لایه های نازک در زمینه های صنعتی می باشد. هدف این تحقیق شبیه سازی رشد لایه ها نازک است که بتوان با نتایج تجربی مقایسه کرد و اعتبار مدل های انتخابی مشخص شود. در این پژوهش مدل رشد rd دو بعدی را برای حالتی که رشد خوشه ای روی سطح صورت می گیرد مورد بررسی قرار می دهیم یعنی به جای یک ذره فرودی، همزمان چند ذره به صورت کاتوره ای فرود می آیند که منجر به رشد خوشه ای سطح می شود. همچنین مدل رشد bd یک بعدی با همبستگی بیش از یک همسایه را مورد ارزیابی قرار داده ایم. یعنی همسایه های مرتبه دوم هم در تعیین جایگاه بر آسوده شدن ذره اثر دارند. برای هر دو مدل رشد، شبیه سازی برای زیر لایه های مختلف را انجام داده ایم و نتایج حاصله را با کلاس جهانی مقایسه کرده ایم.

مرحله گذارقطع یک راهکار بسیارسودمند جهت تجزیه وتحلیل سری های زمانی تصادفی است. مادراین پایان نامه با معرفی این روش به تحقیق در مورد سری های زمانی فواصل ضربان قلب و سری زمانی شاخص بورس سهام چندشرکت وزبری سطح دررشد لایه های نازک می پردازیم. دراین روش می توان بااستفاده از تابع توزیع چگالی احتمال ?_?^+ نسبت به ? وهمچنین تابع توزیع چگالی احتمال بیشترین نقاط برخورد نسبت به مقدار شیب، تمایز قلب سالم وبیماری نارسائی قلبی را نشان می دهیم، و چگونگی رشد اقتصادی سهام درچند شرکت را بیان می کنیم. همچنین چگونگی سطوح زبر وخواص آماری آن ها را بررسی می کنیم.

در این پایان نامه، مدل ادن به زبان فرترن و به روش مونت کارلو که به صورت گسترده از اعداد تصادفی استفاده می کند، نوشته شده است. این مدل ازشبکه دوبعدی تشکیل شده است که طول شبکه قابل تغییراست. بررسی نشان می دهد که اشکال به دست آمده از اجرای برنامه ادن به زبان فرترن، درمرزها رشد فرکتالی دارد و در داخل محدوده ی رشد نیز، فرکتال خودمتشابه آماری است. ازآن جا که این مدل برای رشد باکتری ها و تومورها مناسب است از بین گسترش بیماری ها، رشد برخی تومورهای سرطانی را که شکل فرکتالی دارند انتخاب نمودیم و مقایسه پردازش تصاویر تومورهای سرطانی و نتایج اجرای مدل ادن در برنامه مطلب نشان می دهد که هم تومورهای سرطانی و هم تعداد بسیار زیادی از اشکال ایجاده شده از برنامه ادن به زبان فرترن بعد فرکتالی درحدود 8/1را دارند. با توجه به محدودیت تعداد نقاط واستفاده ازاعداد تصادفی نتیجه فوق قابل توجه می باشد و در این راستا می توانیم بیماری ها وتومورهای سرطانی را براساس بعد فرکتالی، تابع توزیع و نمای زبری آن ها گروه بندی کرد وکلاس های جهانی از آن ها به دست آورد. این روش قابلیت توسعه بسیاری دارد و پیشنهادات چندی جهت ادامه ی این روند با توجه به تجربیات به دست آمده ارائه گردیده است.

با توجه به پیشرفت روز افزون علم و تکنولوژی در باند فرکانسی تراهرتز و با توجه به نیازها و کاربردهای خاص و منحصر به فرد این بازه در صنایع مختلف دفاعی و نظامی و پزشکی ، مطالعه ، طراحی و ساخت آشکارساز فرکانس تراهرتز به عنوان موضوعی برای پایان نامه در نظرگرفته شد. بدین منظور با توجه به مشخصات کاری مورد نظرمان برای آشکارسازی ،از بین آشکارسازهای متداول تراهرتز دو نمونه مطالعه و بررسی شد و با توجه به امکانات آزمایشگاهی موجود، ساخت آشکارساز تراهرتز بر پایه گرافین مورد تایید قرار گرفت.از این رو مراحل ساخت آشکارساز آغاز شد.در مرحله اول به تولید گرافین پرداختیم .پس از اطمینان از تولید آن (با آزمایشات و تصویربرداری های مختلف و حتی اندازه گیری میزان جذب تابش و مقایسه با مستندات موجود)، در مرحله ی بعدی به طراحی ماسک ها و طراحی افزاره ی مورد نظر (دیود شاتکی سیلیکون-گرافین) پرداخته شد.در مرحله ی آخر آشکارساز دیود شاتکی سیلیکون-گرافین ساخته و تحت دو منبع تابشی ir و لیزر 670nm تست شد. نتایج حاصل بسیار رضایت بخش و نوید بخش برای ادامه ی کار برای دستیابی به افزاره های پیشرفته تر تراهرتز است.

در این تحقیق با استفاده از روش های آماری و پردازش تصاویر درنرم افزار مطلب، تصاویربه دست آمده از آنالیزمیکروسکوپ نیروی اتمیِ نانوذرات را که از روش های مختلف لایه نشانی بدست آمده اند را، تبدیل به ماتریس های عددی کرده و سپس با نوشتن برنامه ای تابع توزیع داده ها و سطوح هم ارتفاع را رسم می کنیم. سپس خواص خود شباهتی را با استفاده از بعد فرکتالی بررسی و در نهایت مقایسه ای بین سطوح مختلف با زبری و اندازه دانه مختلف انجام می دهیم. تابع همبستگیِ نمونه ها محاسبه شده و از روی آن زبری را بدست می آوریم. بنابراین می توان صرف نظر از جزئیات ساخت، نمونه ها را بر اساس زبری دسته بندی کرد. همچنین با محاسبه بعد فرکتالی، محدوده فرکتالی بودن نمونه ها و اینکه آیا تک فرکتالی یا چند فرکتالی هستند، بررسی می شود. با بررسی نمودار سطوح هم ارتفاع در مورد اندازه نانوذرات تولید شده در هر نمونه بحث می کنیم. بررسی پهن شدگی تابع توزیع نمونه ی شامل نانوذرات نقره قبل و بعد از اعمال پلاسما بیانگرآن است که این ذرات پس از اعمال پلاسما با اندازه 50 تا 100 نانومتر ساخته شده اند. بررسی بعد فرکتالی هم بیانگر آن است که نانوذرات نقره در محدوده بزرگتری خودمتشابه اند.

در این پایان نامه دینامیک درهمتنیدگی سیستم سه کیوبیتی با درنظر گرفتن نوفه های کوانتومی مورد مطالعه قرار گرفته است. توافق و حد پایین برای سیستم سه کیوبیتی )نوع ( w رامحاسبه کردیم. سپس با فرض اینکه یک کیوبیت از سیستم تحت تأثیر نوفه قرار گرفته، با درنظر گرفتن نویزهای بیت فیلیپ و فاز فیلیپ و فاز- بیت فیلیپ ،کمیت توافق و حد پایین برای سیستم محاسبه شده و تأثیرات نویز روی توافق مورد بررسی قرار گرفته است.همچنین توافق سیستم برای میرایی دامنه و میرایی فاز مورد مطالعه قرار گرفته است.

در این پژوهش به بررسی انتقال اطلاعات در سیستم های عصبی دریافت کننده نوری، ابتدا به وسیله نظریه اطلاعات و سپس به عنوان یک نمونه با استفاده از مدل سازی سلول های sgc-i پرداختیم. به این منظور پس از معرفی سلول های عصبی از نگاه زیست شناسی به طور خلاصه نظریه اطلاعات و کاربرد آن را در سیستم های عصبی مورد مطالعه قرار دادیم. در پایان با شبیه سازی سلول های sgc-i نشان دادیم در ارتباط آسه های سلول های عقده ای شبکیه و دارینه های این سلول ها توزیع سیناپسی از نوع یکنواخت تصادفی پاسخ هایی مطابق با نتایج تجربی به دست می دهد در حالی که برای توزیعات سیناپسی از نوع منظم یکنواخت، تصادفی گاوسی و تصادفی پواسون چنین نیست.

امروزه نانو ذرات به دلیل خواص ویژه و همچنین کاربرد های تکنو لوژیکی فراوانی که دارند توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده اند، که از آن جمله می توان خاصیت بی نظیر جذبی و ضد میکروبی نانو ذرات و استفاده از آن ها به حذف باکتری ها را بیان کرد. آلودگی میکروبی در پزشکی و صنایع غذایی موضوع بسیار حساس و مهمی است، بنابراین در زمینه چگونگی تولید و استفاده از مواد ضد باکتری و سطوح ضد باکتری پیشرفت های چشمگیری در سال های اخیر صورت گرفته است. در این مطالعه خواص ضد میکروبی نانو ذرات نقره، دی اکسید تیتانیوم، اکسید روی و نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم آلاییده شده با نیتروژن بر علیه باکتری e.coli مورد بررسی قرار گرفتند. نانو ذرات نقره، دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی روی لام های شیشه ای به روش (pecvd) لایه نشانی شدند، نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم آلاییده با نیتروژن به صورت پودر مورد بررسی قرار گرفتند، پس از آن فعالیت ضد میکروبی این نانو ذرات بر علیه باکتری e.coli تحت شرایط تاریکی و نور مرئی در دمای اتاق بررسی شد. نتایج آزمایشات ضد میکروبی نشان می دهد که این نانو ذرات خاصیت ضد میکروبی بر علیه باکتری e.coli دارند، ولی در میزان خاصیت ضد میکروبی متفاوت هستند. بهترین آن ها نانو ذرات نقره هستند و نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی به ترتیب در رده های بعدی قرار می گیرند، ولی اضافه کردن نانو ذرات نقره و نیتروژن در ساختار نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم باعث تغییر در گاف انرژی و افزایش خاصیت ضد میکروبی آن ها می شود.

گرافن یکی از مواد کریستالی دو بعدی است که در سال های اخیر شناسایی و تحلیل شده اند. این ماده ی جدید ویژگی های منحصر به فرد زیادی دارد که این امر باعث می شود آن را برای مطالعات اساسی و کاربردهای آینده به ماده ای جالب مبدل سازد. دینامیک مولکولی یکی از شاخه های فیزیک محاسباتی است. در این روش برهمکنش میان اتم ها و مولکول ها در بازه هایی از زمان بر اساس قوانین فیزیک، به وسیله کامپیوتر شبیه سازی می شود. نرم افزار لمپس نیز یک نرم افزار دینامیک مولکولی است که از طریق آن می توان شبیه سازی ها را اجرا نمود. در این تحقیق ما صفحات گرافن را در دو ساختار زیگزاگی و آرمچیری با استفاده از کد های لمپس، شبیه سازی و نقص های یک جای خالی sv ، دو جای خایdv و نقص استون ولز sw را با درجات مختلف در آن ها ایجاد کردیم، سپس مدول یانگ و مدول برشی صفحات ایده آل و دارای نقص را با اعمال کشش و برش از طریق شبیه سازی با نرم افزار لمپس بر این صفحات، محاسبه نمودیم. با توجه به داده های بدست آمده، مدول یانگ و مدول برشی با افزایش درجه نقص و همچنین نوع نقص های ایجاد شده کاهش می یابد. در انواع نقص ها، کمترین کاهش را در نقص sw و بیشترین کاهش را در نقص sv داریم. کاهش مدول ها به معنای کاهش استحکام صفحات می باشد. لذا با تعیین نوع و درجات نقص در صفحات می توان صفحات گرافنی با استحکام معین ایجاد نمود..

تا کنون حلهای ریاضی مختلفی برای معادلات میدان خلاء نسبیت عام اینشتین ارائه شده است، که از بین آنها فقط تعداد معدودی دارای مفهوم فیزیکی هستند. معروفترین این حلها، حل شواتس شیلد و حل کرمیباشند که در این تحقیق ما به بررسی آنها می پردازیم. نکته مهم درحل معادلات اینشتین این است که بدانیم از کجا باید آغاز کنیم. از آنجا که نسبیت عام اینشتین برپایه جبر تانسوری بنا شده است ، درک مفهوم حل این معادلات نیازمند پیش زمینه ای قوی در محاسبات تانسوری است. در این پایان نامه نخست به بررسی مفاهیمی از جبر تانسوری پرداخته می شود و درمرحله بعد از طریق ریاضیات محض توابع متریکهای مذکور بطور کاملا تحلیلی محاسبه میشوند.سپس بامحاسبه یک ناوردا درهر فضا زمان ومقایسه آنها ثابت میکنیم که متریک کر،یک متریک متفاوت ازمتریک شوارتس شیلد بوده وازتبدیل مختصات متریک شوارتس شیلد بدست نمی آید.

اثرکازیمیر که اولین بار در سال 1948 به شکل نیروی جاذبه بین دو سطح در خلاء، بوسیله "هندریک کازیمیر" پیشبینی شد، در واقع ؛ به دامِ تجربه انداختن واقعیتی فیزیکی به نام "نوسانات خلاء" یا "انرژی نقطه ی صفرِ" مطرح شده در نظریه ی میدان های کوانتومی؛ از طریق قرار دادن شرایط مرزی است. اما اساسی ترین دغدغه در بررسی این اثر، اعمال شرایط هر چه واقعیتردر انجام محاسبات مربوط به آن می باشد؛ چرا که محاسبه ی هرچه دقیقتراین اثر، علاوه برکمک درپیشبرد جنبه های تجربی وتکنولوژیکی، کمک بزرگی به اصلاح تئوری های مرتبط با آن خواهد بود. یکی از اصلاحاتی که باید درجهت نزدیک شدن محاسبات به واقعیت انجام شود، اعمال کردن اثرات دمایی است. زیرا آزمایشها هرگز در دمای صفر مطلق –که در محاسبات اولیه کازیمیر و در نظریه ی میدان های کوانتومی معمولی در نظر گرفته شده بود– انجام نمی گیرد ونوسانات گرمایی می توانند با ایجاد فشار تابشی، نیروی کازیمیر بزرگتری نسبت به مقدار مورد انتظار ایجاد کنند. بنابراین در این تحقیق ما برآن شدیم تا پس از فراهم آوردن زمینه ای مناسب در آشنایی با نظریه ی میدان های کوانتومی، به عنوان تنها نظریه ی توضیح دهنده ی اثرکازیمیر، به معرفی این اثر و رهیافت های گوناگون مطرح شده در محاسبه ی آن در دمای صفر مطلق بپردازیم و در این میان اشاره ای مختصر به مرزها و شرایط مرزی مختلف داشته ایم. پس از آن درراستای فراهم آوردن پایه های مناسب برای بررسی این اثر در دمای غیر صفر، که همان آشنایی با نظریه ی میدان های کوانتومی در دمای محدود است، به معرفی تابع گرین و سپس دمایی کردن آن به عنوان یکی از مهمترین ابزارها درنظریه ی میدان های کوانتومی پرداخته و در ادامه پس از مروری بر روش های مختلفی که تا کنون برای بررسی اثر کازیمیر در دمای محدود بکار برده شده است؛ به معرفی نگاه ودر نتیجه روشی نوین در این زمینه که همانا دیدن دما به عنوان پتانسیل است به عنوان یک پیشنهاد پرداخته ایم.

با پیشرفت صنعت الکترونیک، دانشمندان به فکر کوچک کردن قطعات افتادن تا بتوانند تعداد زیادتری ترانزیستور و دیود و سایر المان های مدار را در یک تراشه با ابعاد ثابت قرار دهند. تلاش های آن ها در طی سالیان اخیر منجر به ساخت پردازنده های پیچیده تر و قدرتمندتری شده است. در این میان سوالی پیش می آید که این کوچک کردن قطعات تا چه اندازه ای می تواند پیش رود. برای بررسی این موضوع اتصال فلز به نیمرسانا را انتخاب می کنیم. این اتصال به دو صورت اتصال اهمی و اتصال فلز نیم رسانا است. آیا در این اتصال اتم های فلز درون نیم رسانا نفوذ می کنند. مقدار نفوذ این اتم ها در نیم رسانا به چه میزان است. برای بررسی این سوالات از شبیه سازی lammps استفاده می کنیم. مجموعه ای از شبیه سازی ها با دما های مختلف در حضور غلظت های مختلفی از اتم آرگون انجام می دهیم. و نتایج را بررسی می کنیم. برای نمونه طی شبیه سازی با دمای 300 درجه کلوین و بدون حضور اتم های آرگون (خلاء)، اتم های مس به حدود 2/5 آنگسترم در سیلیکون نفوذ کرده اند. تا پایان شبیه سازی تراکم این اتم ها در این عمق نفوذ در حال افزایش است.

هدف از انجام پایان نامه این است که خواص اپتیکی نانو ذرات فلزی را به خصوص تاثیر اندازه و شکل ذرات و ضریب شکست محیط احاطه کننده بر روی آنها را بررسی کنیم. در نانو ذرات فلزی تشدید پلاسمون سطحی مسول خواص منحصر به فرد آنهاست. با افزایش اندازه ی نانو ذرات کره، مکعب و بیضیگون و ضریب شکست محیط اطراف، مکان قله های خاموش و حتی تعداد آنها در فرکانس ها و طول موج های مختلف از ناحیه فرابنفش تا فروسرخ تغییر می کند. علاوه براین اثر کشیدگی دیسک و مکعب مستطیل را هنگامی که با میدان الکتریکی موازی یا عمود است بررسی کردیم با افزایش اندازه نانو ذرات در راستای میدان شیفت انرژی به سمت طیف قرمز را داریم. در کره با هسته مس و پوست? دی اکسید مس با افزایش ضخامت پوسته شیفت به قرمز را داریم. در مقایسه بین اشکال هم حجم اما تعداد گوشه های متفاوت که از شکل مکعب به سمت کره بود نتیجه گرفتیم که طول موج تشدید پلاسمون سطحی کاهش می یابد. در تمام این بررسی ها از تئوری تقریب دو قطبی الکتریکی گسسته استفاده شده است که بر اساس زبان فرترن نوشته شده است.

همانطور که می دانید فلوئورین تین اکساید (fto) یک نیمه رسانا نوع n است.این نیم رسانا برتریهایی نسبت به ماده ی دیگر مورد استفاده در سلولهای خورشیدی در سالهای اخیر یعنیito دارد، ازجمله ی این برتری ها می توان به مقاومت بیشتردر برابر خوردگی ودرصد عبور نور مرئی بیشتر، مقاومت الکتریکی پایین تر و میزان جذب آب کمتر اشاره کرد. به همین دلایل کاربرد fto در سلول خورشیدی مناسب تر از ito به نظر می رسد. به همین دلیل در این پایان نامه بررسی های مختلف را بر روی زیر لایه ای با جنس fto انجام داده ایم. به این منظور دو نمونه شیشه ای با روکش fto در نظر گرفتیم. سپس بر روی نمونه ها به روش کندوپاش rf با توان ها و زمان های متفاوت zno را لایه نشانی کردیم و سپس نمونه ها را تحت آنالیز های uv - vis / ir و sem و xrd و afm قرار دادیم و نتایج آنالیز را تحلیل کردیم. در مرحله بعد بر روی هر نمونه 4 ناحیه جداگانه در نظر گرفته و به روش لیزر پالسی znoهای لایه نشانی شده را تبدیل به نانو ذره کردیم، به این ترتیب که پس از محاسبه انرژی مناسب هر پالس لیزر برای تولید نانوذرات ،4 مقدارانرژی نزدیک به اندازه محاسبه شده در نظر گرفته وبه طور جداگانه هر کدام از آنها را به یک ناحیه فرستادیم. به این ترتیب 4 ناحیه در هر نمونه ایجاد شد که در آن ها توان لایه نشانی و مدت زمان لایه نشانی یکسان بود ولی انرژی پالس لیزر متفاوت بود0 سپس برای بررسی ابعاد نانو ذرات تولید شده وخواص آنها، آنالیز afm را بر روی نمونه ها انجام دادیم ، در این راستا بهترین انرژی برای تولید نانو ذرات ریزتر و مطلوب تر را برای هر نمونه بدست آوردیم و در مقایسه آنالیز نمونه ها قبل و بعد از اعمال لیزر پالسی در موارد خاصیت عبور نورمرئی، انعکاس نور، زبری سطوح و مقابله با خوردگی در سطوح مختلف و خاصیت جذب آب از سطح هر نمونه به نتایجی رسیدیم و در این راستا تاثیر این موارد را در میزان بازده و عملکرد سلول خورشیدی مورد بررسی قرار دادیم.

در این پژوهش، طراحی و ساخت ضدبازتاب مقاوم در محدوده 8 تا 12 میکرومتر که در سیستم های تصویر برداری فروسرخ مورد استفاده قرار می گیرند و مطابق با استاندارد mil-48616 باشد، تحقیق و بررسی شد. پنجره های ضدبازتاب ها با افزایش عبور امواج فروسرخ گسیل شده از جسم هدف باعث افزایش کیفیت تصویر سیستم های تصویر برداری فروسرخ می شوند. از سولفیدروی به عنوان زیرلایه و جهت انباشت لایه ها از روش تبخیر فیزیکی به همراه پرتوی یونی با گاز آرگون برای ساخت ضدبازتاب تک لایه استفاده شد، همچنین برای کوتاه کردن زمان بهینه سازی ضخامت موردنیاز لایه ضد بازتاب از نرم افزار برای محاسبات آن استفاده شد. ماده irf900 به مقدار 2000 نانومتر بعنوان لایه ضدبازتاب دردوطرف زیر لایه و برای افزایش دوام آن 5 نانومتر از کربن الماس-گون روی لایه خارجی پنجره انباشت شد. نمونه های تولید شده با آنالیز ftir و طیف سنجی رامان، از نظر کمی و با آزمایش هایی مطابق با استاندارد mil-48616 از نظر کیفی مورد بررسی قرار گرفتند. مشاهده شد که ضدبازتاب تولید شده در 8 میکرومتر 99% عبور دارد. بررسی ها ی کیفی براساس استاندارد گفته شده نشان داد استفاده از پرتوی یونی برای جلوگیری از ترک خوردن لایه irf900 و سخت سازی آن ضروری است. همچنین جهت مقاوم سازی لایه انباشتی در مقابل حلالیت در بخار آب دمای زیرلایه برای انباشت لایه irf900 باید250 درجه سانتی گراد باشد. آنالیزهای رامان نشان داد پارامتر های لایه نشانی دما و نرخ انباشت در تولید مقدار هیبریداسیون sp3 که در لایه نازک کربن بی شکل عامل اصلی خصوصیات الماس-گون است تعیین کننده می باشند, مشاهده شد نمونه هایی که با نرخ انباشت 30 آنگسترم بر ثانیه و در دمای چمبره 100 درجه سانتی گراد تولید می شوند در مقایسه با دیگر نمونه ها، بهترین مقاومت مکانیکی را در آزمایش های کیفی از خود نشان دادند ودارای 32% هیبریداسیون sp3 می باشند. و این نمونه استاندارد mil-48616 را برآورده می کند و در این پژوهش یک روند تکرار پذیر جهت تولید ضدبازتاب طراحی شد.

الکتروریسی روشی ساده و کارآمد برای تولید الیاف در محدوده میکرون تا نانومتر است. در این پژوهش، فیبرهایی از محلول پلی وینیل پیرولیدون در اتانول در حضور میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی ثابت و میدان مغناطیسی متغیر به روش الکتروریسی ساخته شد. نتایج نشان داد اعمال میدان مغناطیسی ثابت سبب می شود که الیاف در جهت خطوط میدان ایجاد شده کشیده شوند و اعمال میدان متغیر در حین ساخت فیبر موجب پیچیده شدن آنها می شود در حالی که در غیاب میدان الیاف با ساختاری تصادفی و غیر مارپیچ شکل می گیرند. همچنین اندازه گیری قطر فیبرها نشان داد که قطر این فیبرها و نیز پیچش فیبرها تابعی از شدت میدان مغناطیسی هستند ونهایتا تخلخل الیاف بررسی شد که نشان داد با اعمال میدان مغناطیسی متغیر تخلخل افزایش می یابد.

در این پروژه با لایه نشانی اکسید فلزی ito خواص نوری و الکتریکی، ساختار لایه ای، خواص عمومی و ساختار کریستالی، ویژگی های اپتیکی این لایه مورد بررسی قرار گرفته است. زیر لایه ito با استفاده از کندوپاش rf در محیط گاز آرگون و بدون گرمادهی به زیر لایه، به مدت 10 دقیقه با هدف نقره لایه نشانی شده است. پس از آن خواص فیزیکی این اکسید فلزی با استفاده از روش های کریستالوگرافی بررسی شده است. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) که برای بررسی ساختار سطحی لایه ito می باشد و هم چنین آنالیز edx برای بررسی عناصر موجود در لایه در آخر هم آنالیز afm را که توپوگرافی نمونه را مورد بررسی قرار می دهد را انجام داده ایم. برای تولید نانو ذرات نقره بر روی نمونه ito، از روش لیزر پالسی استفاده کرده ایم. برای انجام این آزمایش لیزر را بر روی طول موج 532 نانومتر و پهنای باند هر پالس 5 نانو ثانیه تنظیم کردیم و برای تنظیم مقدار انرژی لیزر مورد نظر برای هر پالس، از عدسی استفاده می کنیم. بنابر محاسبات، انرژی هر پالس از لیزر را حدود 40mj به دست آوردیم. باریکه لیزری با این انرژی در محل برخورد با نمونه دمایی ایجاد می کند که باعث ذوب موضعی نقره می شود و لایه نقره تبدیل به نانو ذرات نقره می شود. پس از تولید نانو ذرات نقره ،آنالیز afm را مجدداً انجام داده ایم تا تغییرات پارامترهای زبری سنجی را قبل و بعد از اعمال لیزر به ما نشان دهد با بررسی و محاسبات پارامترهای زبری سنجی نمونه دریافتیم که پس از اعمال لیزر، ابعاد نانو ذرات تولید شده ریزتر می شود و زبری سطح نمونه نسبت به قبل کم تر شده است ولی تیزی ذرات افزایش یافته است. این به معنی افزایش سایش پذیری سطح نمونه است. بنابراین چنان چه نیاز به سطح با تیزی بیش تری داشته باشیم این روش می-تواند مفید باشد. انعکاس نور از سطح نمونه در دو حالت، کاهش یافته است یعنی جذب بیش تر شده که برای اهداف سلول خورشیدی مناسب است که درصد عبور نور کم باشد. کمیت مهم دیگری که می توان محاسبه کرد نفوذ پذیری نمونه است یعنی سطح چقدر آب را در خود نگه می دارد. به عبارتی آیا سطح آبدوست است یا آبگریز، که در کاربردهای مختلف اهمیت ویژه پیدا می کند. سطوح نمونه تولید شده پس از اعمال لیزر نفوذ پذیری کم تری نسبت به حالت قبل دارد یعنی آبگریز است. این نتیجه هم برای سلول های خورشیدی بسیار مهم است. با این وجود این خاصیت باعث شده است که نقره بهترین گزینه برای استفاده در مدارات الکتریکی باشد. با توجه به این که نقره از مناسب ترین مواد ضد باکتری معدنی می باشد، قادر به نابودی طیف وسیعی از باکتری ها و قارچ ها می باشد و در این جا به دلیل تولید نانو ذرات نقره با ابعادی بسیار کوچک، این توانایی نقره را بسیار افزایش می دهد. از دیگر کاربردهای نانو ذرات نقره استفاده در کارخانه های تولید یخچال و ماشین لباسشویی هایی است که چند سال اخیر به بازار عرضه کرده است که در آن ها نانو پوشش های نقره جهت جلوگیری از رشد میکرو ارگانیزم ها استفاده می کند. که این نانو ذرات بسیار فعال هستند و باعث تبخیر شدن آب در داخل محفظه می شوند تا محیطی بهداشتی تر در داخل یخچال و ماشین های لباسشویی ایجاد گردد. بنابراین با تولید نانو ذراتی با خاصیت آب گریز بودن و نفوذ پذیری کم مایعات بر روی سطح، می توان در این زمینه بهبود حاصل شود

گرافن به علت داشتن خواص فوق¬العاده در رسانندگی الکتریکی و گرمایی، چگالی بالا و تحرک¬‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍پذیری حامل¬های بار، رسانندگی بالاو خواص مکانیکی به ماده ای منحصربفرد تبدیل شده است. در اینکارتحقیقاتی به بررسی خواص اتصال نانولوله و گرافن می¬پردازیم.برای ساختن مدارهای منطقی که برمبنای نانولوله های کربنی و گرافن¬ها هستند لازم است که آن¬ها را به روش¬های مختلف بهم وصل کنیم. عمده¬ترین هدف این پروژه بررسی خواص ترمودینامیکی اتصال گرافن و نانولوله های کربنی با روش شبیه سازی است. از این سیستم اتصال برای ذخیره هیدروژن و انرژی استفاده می¬شود. همچنین در موجبرهای حرارتی و بیوسنسورها و وسایل فوتوالکتریکی کاربرد دارد. در این پژوهش با استفاده از نرم افزار لمپس توانستیم تعداد4 نانولوله را از میان 6 صفحه گرافن عبور دهیم. سپس به مرکز سیستم متشکل از نانولوله و گرافن دمای 300 درجه سانتی¬گراد اعمال شد. در ادامه به بررسی خواص ترمودینامیکی پرداختیم و رسانش حرارتی سیستم محاسبه شد. در ادامه به یکی از صفحات انتهایی سیستم سیلیسیوم اتصال دادیم و به بررسی اتصال این دو صفحه پرداختیم. دوباره به همان شرایط قبلی دمای 300 درجه سانتی¬گراد اعمال شد. و خواص ترمودینامیکی و رسانش حرارتی سیستم محاسبه و با حالتی که سیلیسیوم به سیستم اعمال نشده بود، مقایسه گردید.

ویژگی های خاص نانو ذره اکسید گرافن نظیر هدایت حرارتی بالا، اندازه متوسط خیلی کم، وزن مولکولی بسیار پایین نسبت به نانو ذرات فلزی متداول و همین طور پایداری بیشتر نانو سیال حاصل از آن، توجه محققین را به خود جلب کرده است. سپس هدایت حرارتی نانو سیال پایدار شده اکسید گرافن- اتیلن گلیکول در دو دمای 25 و 50 درجه ی سانتی گراد و غلظت های 0/01، 0/03و 0/05 درصدجرمی بررسی شده است. از لیزر پالسی که روشی سبز، ارزان قیمت و آسان است، برای کاهیدن نانو سیال استفاده شد که اکثر گروه های اکسیژنی آن حذف شد. نتایج نشان داد که هدایت حرارتی نانوسیال کاهیده نسبت به نانوسیال غیر کاهیده و همچنین اتیلن گلیکول افزایش داشته است. این بهبود با افزایش غلظت افزایش یافت.

فاضلاب رنگ تولید شده از چاپ پارچه و ساخت رنگ، اغلب اثرات سمی بر روی محیط های آبی نشان می دهند. رنگ ها برای گیاهان و جانوران مضر هستند و بعضی از رنگ های آلی و محصولات آن ها باعث ایجاد سرطان و جهش ژنتیکی در انسان می شود. رنگ های آزو به عنوان زیرمجموعه ای از خانواده رنگ ها کاربردهای گوناگونی در صنایع مختلف دارد که پتانسیل سرطان زایی و جهش زایی ژنتیکی برخی از رنگ های این گروه مشخص شده است. maxilon blue grl (mbg) یکی از رنگ های آزو سمی و تجزیه ناپذیر در محیط زیست است که به طور گسترده ای در صنایع استفاده می شود. در این پایان نامه ما جذب رنگ mbg را توسط نانو صفحات اکسید گرافن بررسی کردیم. صفحات اکسید گرافن به روش اصلاح یافته ی هامر ساخته شد. جذب رنگ mbg از محلول آبی در یک سیستم بسته تحقیق شد. اثرات پارامترهای مختلف آزمایش همچون زمان تماس، غلظت اولیه محلول آبی mbg (25، 50، 75، 100 و ppm)، ph اولیه محلول آبی و وزن جاذب (005/0 -02/0 گرم) مورد بررسی قرار گرفت. آنالیزهای ایزوترم جذب توسط دستگاه اسپکتروفتومتر (uv-vis) درnm 609 انجام شد. نتایج نشان دادند که جذب در ph = 11 برابر با 85% و زمان تعادل در ph بهینه 10 دقیقه بود و میزان جاذب بهینه 02/0 گرم به دست آمد. با بررسی ایزوترم های جذب مشخص شد که جذب رنگزا توسط اکسید گرافن با ایزوترم لانگمویر تطابق دارد. علاوه بر این، مشخص شد که ph با تاثیر بر سطح مولکول ها و واکنش های فیزیکی-شیمیایی در مکان های جذب، بر مکانیسم جذب سطحی تاثیر می گذارد. در غلظت های کم، یون های رنگی به سادگی به مکان های جذب می رسند در حالی که در غلظت های بالاتر باید به مکان های دورتر نفوذ کنند. بنابراین کارایی جذب با افزایش غلظت اولیه رنگ و کاهش میزان جاذب، کاهش یافت. نتایج نشان می دهد که نانو صفحات اکسید گرافن جاذبی مطلوب برای حذف رنگزای mbg از محلول های آبی می باشد.

هدایت حرارتی را می توان با افزودن نانوذرات به سیال هایی با هدایت حرارتی کم افزایش داد. از این رو ذرات اکسید گرافن در سیال اتیلن گلیکول با غلظت 05/0 درصد جرمی پراکنده شد و هدایت حرارتی آن اندازه گیری شد. آزمایشات هدایت حرارتی در دمای بین 5- تا 50 درجه سانتی گراد انجام شده است. مشاهدات تجربی نشان داد که هدایت حرارتی این نانوسیال نسبت به سیال پایه افزایش داشته است و این بهبود با افزایش دما افزایش یافت. همچنین به روش لیزر پالسی که روشی سبز، ارزان قیمت و آسان است، این نانوسیال را کاهش دادیم و توانستیم اکثر گروه های اکسیژنی آن را حذف کنیم.