به منظور بررسی جامع و سیستماتیک ویژگی های اپتیکی و ساختاری لایه های نازک اکسید روی ، در این کار تجربی لایه های نازک zno در گستره ضخامت های(nm320-20) از اکسیداسیون حرارتی لایه های zn انباشت شده به روش کندوپاش مگنترون dc روی زیرلایه شیشه ای تهیه شده اند. از آنجایی که در این راه کار خصوصیات لایه های zno به ویژگی های لایه zn انباشت شده و شرایط اکسیداسیون و فرایندهای پس از لایه نشانی وابسته است، لذا در این پروژه به مطالعه تأثیر فرایندهای حرارت دهی (در حین انباشت و پس از لایه نشانی) پرداخته شده است. دمای زیرلایه در گستره (k500-300) و دمای اکسیداسیون و پس بازپخت در محدوده (°c700-300) به کار گرفته شده اند. برای بررسی تأثیر آن ها بر ویژگی های الکترواپتیکی (توان عبوردهی، جذب، ضریب شکست، گاف نواری و...) از طیف سنج uv-vis با گستره طول موج (nm1100-200) بهره گرفته شده است. از نتایج آنالیزهای پراش اشعه x (xrd) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و پس پراکندگی رادرفورد (rbs) برای بررسی ریزساختار لایه های اکسید روی استفاده شده است. در نهایت آنالیز طیف فوتولومینسانس (pl) در جهت تأیید نتایج اپتیکی و مطالعه کیفیت و ناراستی ها در نمونه های متنوع انجام گرفته است.

پایان نامه حاضر شامل 5 فصل است. فصل اول به معرفی فیبرهای ساختار ریز، تاریخچه، انواع و ویژگی های آنها می پردازد. فیبرهای ساختار ریز به دو روش نور را هدایت می کنند، اگر فیبر مغزی پر باشد بر اساس پدیده بازتاب داخلی کلی و اگر مغزی تهی باشد بر اساس پدیده شکاف باند فوتونی سطحی نور را هدایت می کند. با توجه به ویژگی های منحصر به فرد فیبرهای ساختار ریز، محققان بر این باورند که در آینده فیبرهای ساختار ریز جایگزین فیبرهای مخابراتی معمولی خواهند شد. فصل دوم مروری بر روش ساخت و کاربردهای فیبرهای ساختار ریز است. در فصل سوم مقدمه ای بر مدل سازی الکترومغناطیسی mof بیان شده است. این فصل مروری بر روش های مدل سازی مختلفی است که در حال حاضر برای مطالعه mofها مورد استفاده قرار می گیرند و روش عددی مورد نظر - اختلاف محدود در حوزه فرکانس- که در این کار به آن می پردازیم. در فصل چهارم فیبرهای ساختار ریز به روش بسط موج تخت مورد بررسی قرار گرفت که در این روش نمودارهای میدان مد و نوع مکانیسم هدایت نور در دو نوع فیبر ساختار ریز مشخص شد. در فصل پنجم با استفاده از روش اختلاف محدود در حوزه فرکانس خواص دو نوع فیبر ساختار ریز مورد بررسی قرار گرفت. همان طور که می دانیم قسمت موهومی ضریب شکست موثر فیبر باعث ایجاد تلفات می شود. بنابراین برای یافتن تلفات بخش موهومی ضریب شکست موثر فیبر لازم است. از بین روش های مختلفی که برای تحلیل فیبرهای ساختار ریز وجود دارد، روشی که به طور مستقیم قسمت موهومی ضریب شکست را محاسبه کند کارسازتر است. روش بسط موج تخت که در فصل چهارم از آن استفاده شد این قابلیت را ندارد، اما روش اختلاف محدود در حوزه فرکانس fdfd با دقت بالایی قسمت موهومی ضریب شکست موثر را محاسبه می کند و بنابراین روش مناسبی برای محاسبه تلفات در فیبر ساختار ریز است. با توجه به ساختارهای دو نوع فیبر بررسی شده در این تحقیق دریافتیم که هندسه فیبر مهمترین پارامتر در تعیین تلفات در فیبرهای ساختار ریز است.

در این کار تجربی سعی شده است برخی ویژگی های الکتریکی و ساختاری لایه های نازک سه فلز مس ، نقره و آلومینیوم ، مورد مطالعه قرار گیرد. ایجاد لایه های نازک فلزی با ویژگی های ساختاری و الکتریکی مناسب از اهمیت اساسی در علوم و تکنولوژی های متفاوت برخوردار است. به علت مزیت های فراوان این لایه ها در اتصالات بینابینی ، به دلیل مقاومت الکتریکی پایین و دمای ذوب بالا مطالعه لایه های نازک این سه فلز بر ویژگی های الکتریکی و میکروساختاری آنها به روش های مختلف تمرکز یافته است. در این پروژه ، لایه های نازک cu ، ag و al بر زیرلایه های شیشه ، با بهره گیری از روش کندوپاش dc مگنترون و در فشار ثابت 0.02mbar ، تولید شدند. تأثیر برخی پارامترهای انباشت مانند ضخامت ، دمای انباشت و دمای بازپخت و آهنگ انباشت بر ویژگی های این لایه ها بررسی شده است. در فصل 1 این پایان نامه به معرفی مختصر چند ویژگی از مواد مورد استفاده در این پروژه پرداخته شده است .در فصل دوم ،به تعدادی از تحقیقات انجام شده در این راستا که توسط دیگران انجام شده ، اشاره شده است. در فصل سوم درباره روش لایه نشانی و دستگاه های به کار گرفته شده و نیز توضیحات مختصری از روش های آنالیز نمونه ها ، بحث شده است. در فصل چهارم ،اثر دمای انباشت و دمای بازپخت بر مورفولوژی سطح لایه ها توسط آنالیز afm ، بررسی شده است و نیز از آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، برای بررسی برخی پارامترهای انباشت بر ساختار لایه ها و راستای ترجیحی رشد و دانه بندی آنها استفاده شده است. در فصل پنجم، ویژگی های الکتریکی لایه های نازک این سه فلز مورد مطالعه قرار گرفت مقاومت الکتریکی لایه ها به روش چهارسوزنه خطی و مربعی اندازه گیری شده و تأثیر عوامل مختلف مانند ضخامت ، دمای انباشت و دمای بازپخت بر ویژگی های الکتریکی این فلزات ، بررسی شده است.

چکیده در این کار تجربی لایه های نازک اکسید روی با اکسیداسیون حرارتی نانو لایه های zn که با استفاده از روش کندوپاش مگنترون (dc) بر زیر لایه si(100) انباشت شده ، تولید شده اند. دمای بازپخت، نحوه انباشت لایه ها، ضخامت و آهنگ انباشت لایه ها پارامترهایی هستند که تاثیر آن ها بر طیف فوتولومینسانس لایه ها مورد بررسی قرار گرفته است. طیف pl نمونه هایی که100 و200 نانو متر روی بر آن ها انباشت شده و در دمای 400 ? در محیط هوای آزاد اکسید، و سپس در دماهای 500 و 600 و 700 درجه سلسیوس بازپخت شده اند ، مورد بررسی قرار گرفته است. مورفولوژی سطحی نمونه های با ضخامت 100 nm نیز بررسی شده است. طیف pl و مورفولوژی سطحی لایه هایی به ضخامت 100 nm که در دو مرحله و در هر مرحله 50 nm، zn انباشت شده و در دماهای 300 و 400 درجه سلسیوس، در محیط هوای آزاد اکسید شده اند، بررسی شده است. خواص فوتولومینسانسی و مورفولوژی سطحی نانو لایه هایی با ضخامت 100 nm که با آهنگ های متفاوتی (0.6-4.5 nm/s) انباشت شده اند، نیز مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در بررسی مورفولوژی سطحی از آنالیزهای میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)و میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) بهره گرفته شده است. زبری سطوح، تابع توزیع قله ها در سطح و اندازه دانه ها پارامترهایی هستند که مطالعه شده اند.

با توجه به کاربردهای متنوع غشاءها به منظور نمک زدایی آب شور، تصفیه فاضلاب های صنعتی، تصفیه آب و... مورد توجه مراکز تحقیقاتی، شرکتهای سازنده و صنایع مصرف کننده نظیر واحدهای تولید مواد شیمیایی، پالایشگاههای نفت و گاز، واحدهای پتروشیمی، نیروگاهها، صنایع غذایی و دارویی، لوازم بهداشتی، تامین کنندگان آب شرب و تصفیه خانه ها، قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا لایه نازک نقره با ضخامت nm 10 به روش کندوپاش مگنترون dc، بر سطح نمونه های غشاء تبادل یون آنیونی با درصدهای مختلف کربن فعال لایه نشانی شد. ویژگی های شمیایی و فیزیکی این نمونه ها همچون انتخاب پذیری، عدد انتقال، پتانسیل غشاء، مقاومت الکتریکی، شارعبوری و نفوذپذیری غشاءها بررسی شد. نتایج نشان داد که نمونه های شامل 0.5و 2 درصد کربن فعال شرایط بهینه را دارا بودند. در مرحله بعد نمونه با 0.5 درصد کربن فعال بدلیل داشتن شرایط بهینه انتخاب شد و اثر ضخامتهای متفاوت لایه نازک نقره (nm30، 20، 10، 5)، بر روی نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفت. خواص ساختاری و مورفولوژی سطح نمونه ها نیز توسط پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی(afm)، میکروسکوپ نوری (som) و آنالیز حرارتی (dsc) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در ضخامت nm 10 بهینه شرایط را داشته است. به منظور بررسی اثر آهنگ انباشت بر روی نمونه شامل 2 درصد کربن فعال nm 20 نقره با آهنگ متفاوت انباشت شد. ویژگی های شیمیایی و فیزیکی همچنین خواص ساختاری و مورفولوژی سطح نمونه ها با استفاده از آنالیزهای لازم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش آهنگ انباشت باعث کاهش انتخاب پذیری و شار عبوری شد. در نهایت به منظور مطالعه اثر دمای زیرلایه و دمای پخت، بر روی نمونه شامل 1 درصد کربن فعال nm 20 نقره انباشت شد. نتایج نشان داد که دمای k 325 باعث بهبود شار عبوری یون ها و برای دمای k 350 انتخاب پذیری غشاء بهینه بوده است.

با توجه به گسترش روزافزون فناوری اطلاعات، نیاز به بستر مخابراتی با پهنای باند وسیع به خوبی احساس می شود. در این راستا فناوری فیبر نوری به جهت محاسن و قابلیت های منحصر به فردی که دارد به خوبی پاسخگوی نیازهای مخابراتی جهان امروزه می باشد. در نظر گرفتن اهمیت این فناوری ارتباطی، بیانگر ضرورت بررسی عواملی که باعث تضعیف توان در فیبر نوری می گردد، می باشد. ازجمله عوامل تاثیر گذار بر میزان افت، اعمال درشت خمش ها بر تار نوری می باشد که عملکرد تار نوری را بوسیله ی کاهش افت توان تحت تاثیر قرار می دهد. لذا در این پژوهش تاثیر این عامل( درشت خمش) بر مقدار توان دو نوع تار تک مد، در طول موج های 1529 و 1610 نانومتر به طور تجربی بررسی شده است. در این تحقیق فیبر به دور میله های آلومینیومی با شعاع های 4 تا 15 میلی متر با گام های 1 میلی متری، تا حداکثر 40 دور، پیچانده شده و نمودارهای حاصله با استفاده از دو تابع پیشنهادی از طریق شبیه سازی تحلیل گردیده است. بررسی رفتار افت بر حسب شعاع خمش به صورت تابعی از 2 r/1 (که r شعاع انحنای خمش می باشد) برای اولین بار در این پژوهش مطرح گردیده است. این تابع پیشنهادی، در حد بسیار خوبی رفتار افت ناشی از خمش را توصیف می کند. تاثیر تعداد دور خمش (n) نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. به طور کلی در شعاع های بیشتر از mm9 مقدار افت، به صورت خطی با n تغییر می کند و در شعاع های کمتر از آن تابع نیمه لگاریتمی منطبق بر نمودارهای حاصل می باشد.

در این کار، هیدروژل های نیمه در هم تنیده ی پلی ( آکریل آمید – کو – آکریلیک اسید) با ترکیب درصد های متفاوت از نقره با دو روش تهیه شده بود. در روش اول پودر نانو نقره با درصد های مختلف به هیدروژل پلی (آکریل آمید- کو – آکریلیک اسید)/زئولیت y اضافه شد و در روش دوم نانولایه ی نقره با مقادیر متفاوت بر روی پلی (آکریل آمید- کو – آکریلیک اسید)/زئولیت y به روش مگنترون اسپاترینگ قرار گرفته بود. پلی (آکریل آمید- کو – آکریلیک اسید)/زئولیت y/ نقره توسط پراش اشعه ی ایکس، طیف سنجی مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز حرارتی tga مورد شناسای قرار گرفت به طوری که ساختار نانوکامپوزیت حاصل را تایید می کرد. سپس توانایی آن ها در حذف آلاینده های فاضلاب با استفاده روش اکسیژن خواهی شیمیایی cod مورد بررسی قرار گرفته بود. همچنین تاثیر پارامتر های متفاوت از قبیل دما، ph، مقدار جاذب، نوع زئولیت به کار رفته و مقدار حضور نقره در نانو کامپوزیت ، مورد بررسی قرار گرفته بود.

رسال? حاضر شامل 5 فصل است . در فصل اول ، نگاه کلی به ساختار فیبرهای کریستال فوتونی و معرفی پارامترهای موثر بر عملکرد این فیبرها شده است . در فصل دوم ، به بررسی برخی از مطالعات انجام شده بر روی فیبرهای کریستال فوتونی توسط دیگر محققان ، از لحاظ طراحی و شبیه سازی های خاص به منظور عملکرد بهین? این فیبرها پرداخته شده است . لازم به ذکر است که در بیشتر این شبیه سازی ها ، طراحان فیبرهای مورد بررسی خود را به یک یا دو آرایش متداول نظیر مربعی و شش گوشی محدود کرده اند . در فصل سوم ، به منظور بررسی اثر تغییر در چینش حفره های هوا در ناحی? غلاف بر توزیع شدت ، با استفاده از نرم افزار شبیه سازی ها انجام شده و مدهای حاصل از شرایط متفاوت ارائه شده اند . در فصل چهارم این رساله ، تمامی پروفایل های شدت خروجی به دست آمده تحت شرایط متنوع نظیر مقادیر پایین و بالای کسرپرشدگی ، افزایش تعداد حلقه های هوا و تغییر طول موج مخابراتی به کار گرفته شده توسط یک تابع پیشنهادی از خانواد? توابع گوسی با تقریب بسیار خوبی فیت شده اند . هدف از آنالیز پروفایل های شدت حاصله از فیبرهای مفروض در این رساله ، مطالع? تأثیر تغییر در هر یک از پارامترهای نوع چینش ، کسرپرشدگی ، n و ? بر بررسی شدت مرکزی و پهنای نیم? ماکزیمم پروفایل خروجی است . به منظور تعیین شرایط بهینه برای عملکرد فیبرهای مفروض ، در فصل پنجم ، اتلاف های حبسی در شرایط متفاوت محاسبه و گزارش شده اند . نتایج نشان می دهند دستیابی به بیشینه مقدار ممکن شدت خروجی به همراه کمینه اتلاف ، با به کارگیری چینش هایی با تعداد ضلع بیشتر امکان پذیر است .

با توجه به اهمیت غشاهای تبادل یون در فرایندهای جداسازی و برتری آن در مقایسه با فرایندهای رقیب، در این پژوهش سعی بر اصلاح و بهینه سازی این گروه از غشاها شده است. به منظور بهبود و اصلاح خواص غشاهای تبادل یون روش های متعددی به کار گرفته شده است که می توان به اصلاح با افزودن نانو ذرات مختلف اشاره کرد. برای این هدف، در این پژوهش غشاهای تبادل یونی شبکه آمیخته پلی وینیل کلراید/ ذرات ترکیبیِ نانو لوله کربن- نانو لایه مس، با استفاده از روش قالب گیری محلول پلیمری و با استفاده از حلال تتراهیدروفوران و پودر ذرات رزین تبادل کاتیونی تهیه گردید . اثر غلظت ذرات سنتزی ترکیبیِ نانو لوله کربن- نانو لایه مس بر خواص شیمیایی/فیزیکی غشاهای ساخته شده بررسی شد. نانو ذرات ترکیبی مورد استفاده در این تحقیق با استفاده از تکنولوژی کندوپاش مگنترون که یک روش لایه نشانی فیزیکی می باشد، تهیه گردید. در این روش نانو لایه های مس بر روی جداره نانو لوله های کربنی چند دیواره لایه نشانی شد. آنالیزهای پراش اشعه ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و الکترون عبوری (tem) جهت بررسی خواص ساختاری نانو ذرات سنتزی تهیه شده مورد استفاده قرار گرفت و نتایج حاکی از توزیع یکنواخت و ساختار کریستالی نانو ذرات مس بر روی نانو لوله های کربنی بود. خواص الکتروشیمیایی غشاها مانند: مقاومت الکتریکی، میزان عدد انتقالی، انتخاب پذیری و تراوش پذیری/فلاکس یونی غشاها مورد بررسی قرار گرفت، نتایج به دست آمده نشان داد که غشای تهیه شده حاوی 4 درصد وزنی ذرات ترکیبیِ نانو لوله کربن- نانو لایه مس، عملکرد مناسب تری در مقایسه سایر غشاها دارد. همچنین مقاومت مکانیکی نمونه ها با استفاده از دستگاه تست کشش مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج حاکی از بهبود مقاومت مکانیکی غشای حاوی نانو ذره سنتز شده در مقایسه با غشای اصلاح نشده بود. در نهایت خاصیت آنتی باکتریال غشاهای تهیه شده بررسی شد.

در این تحقیق، ترکیب فتالوسیانین روی حاوی استخلاف دی بنزوزانتن تهیه شد. این ترکیب محصول سیکلوتترامری شدن ترکیب 4- دی بنزوزانتن فنوکسی فتالونیتریل در حلال دی متیل آمینو اتانول در حضور استات روی بی آب و کاتالیزگر dbu در شرایط رفلاکس می باشد. سپس فیلمهای نانوکامپوزیت پلی آکریلی در بستری از پلی متیل متاکریلات و فتالوسیانین روی، بدون نانو پودر آلومینیوم و تقویت شده با 5%، 10% و 15% وزنی نانو پودر آلومینیوم به روش جایگیری محلول تهیه شدند. عبور نور از فیلمهای نانوکامپوزیت با دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 1000-400 نانومتر اندازه گیری شد. بررسی طیف جذب uv-vis فیلمهای نانوکامپوزیت نشان داد که پیک جذب q- باند در جهت طول موج قرمز نور مرئی جابه جا شده است. خواص گرمایی فیلم ها توسط آنالیز گرمایی tga- dtg مورد مطالعه و بررسی قرارگرفت. ساختار و مورفولوژی فیلمهای نانو کامپوزیت حاصل، با استفاده از روش های پراش اشعه ایکس(xrd) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شدند. تصاویر sem توزیع یکنواخت نانو ذرات آلومینیوم در بستر پلیمر را نشان می دهد. نتایج حاصل ازxrd نشان داد، اندازه ذرات بلوری آلومینیوم با افزایش غلظت ترکیب فتالوسیانین کاهش یافته است. در اندازه گیری زبری سطح فیلمهای نانوکامپوزیت اثری از تجمع نانو ذرات آلومینیوم در بستر فیلم نانو کامپوزیت مشاهده نشده است. تصاویر میکروسکوپ نوری فیلمهای نانو کامپوزیت ثبت شده است.

جذب انتخابی ترکیبات گوگرددار یکی از روشهای پرکاربرد می باشد. مهم ترین مزایای این روش انجام پذیر بودن واکنش گوگردزدایی در دما و فشار محیط است که باعث کاهش هزینه های عملیات پالایش می شود. در این پژوهش، از سه شرکت خارجی پودر آلیاژ نیکل آلومینیوم با ترکیب نسبی 50-50 درصد وزنی تهیه گردید. در مرحله اول، ساختار آلیاژهای اولیه با آنالیز شیمیایی و پراش اشعه ایکس بررسی شد. سپس هر سه آلیاژ تحت شرایط یکسان لیچینگ (شویش قلیایی) به جاذب رینی نیکل (raney nickel) تبدیل شده و به منظور بررسی مشخصات فیزیکو شیمیایی و عملکرد جاذب ها در حذف ترکیبات گوگردی از محصولات نفتی مورد مطاله قرار گرفتند. آزمایش های مختلفی از جمله: پراش اشعه ایکس، جذب سطحی نیتروژن، تصاویر میکروسکوپ روبش الکترونی و مطالعات جذب شامل: تاثیر مقدار جاذب و بررسی ایزوترم های جذب سطحی برای تعیین مشخصات جاذب های فعال شده، انجام شد.