در این کار تحقیقی که بخشی از آن در آزمایشگاه مغناطیس و ابررسانای دانشگاه الزهرا(س) و بخش دیگر در آزمایشگاه فیزیک دانشگاه ملی سئول در کشور کره جنوبی صورت پذیرفته است، نمونه های ybco خالص و آلائیده به نانولوله های کربنی (cnt) و آلائیده به کربن با درصدهای وزنی مختلف cnt و کربن به روش واکنش حالت جامد، با هدف افزایش چگالی جریان بحرانی و بهینه دمای گذار ابررسانایی ساخته شدند. جهت آلایش نمونه ها با cnt، در ابتدا با سنتز نانولوله های کربنی به روش cvd و بررسی های انجام شده بر روی مشخصات نمونه های cnt ساخته شده، بهترین نمونه با توجه به گستردگی قطر نانولوله ها و بهره بالاتر آنها انتخاب شد. آنالیز فازی نمونه های ابررسانا با طیف پراش اشعه(xrd) x نشان داد که همه نمونه های خالص و آلائیده تک فاز بوده و دارای ساختار 123 اورتورومبیک می باشند. تصاویر sem نمونه ها، بهبود و تقویت ارتباطات بین دانه ای و افزایش سطح تماس دانه ها را در نمونه های آلائیده به cnt و بقاء cnt ها را نشان می دهند. اندازه گیریهای ترابردی الکتریکی و مغناطیسی بر روی نمونه ها انجام شد. بهینه مقدار آلایش در نمونه ها، cnt 0.7wt% بود که بیشترین افزایش چگالی جریان بحرانی jc را نسبت به نمونه خالص داشت، به گونه ای که در میدان 0.1t این افزایش جریان حدود 10 برابر نمونه خالص است. آزمایش اثرهال در حالت بهنجار و ابررسانایی، تغییر علامت هال در نمونه خالص و هم چنین تغییر علامت دوگانه هال در نمونه آلائیده به cnt را نشان داد.

در این تحقیق به بررسی ناهنجاری تغییر علامت هال در حالت گردابی در نمونه های آلاییده ybco با مقادیر آلایش 045/0?x?0 برای ni، 03/0?x?0 برای fe، 3/0?x?0 برای ag و 045/0?x?0 برای آلایش الکترونیal با میدانهای ( koe27/6،61/4،52/2) h= عمود بر سطح نمونه و در جریان ثابت و مستقیم ma 100 پرداخته ایم. نتایج این تحقیق در رابطه با مقاومت مغناطیسی حاکی از پهن شدگی گذار ابررسانایی، با افزایش میدان مغناطیسی بوده، و بررسی این کمیت در میدان koe 61/4 در تمامی نمونه ها، از کاهش دمای گذار ابررسانایی با افزایش میزان آلاینده، در نمونه های آلاییده با ag ، تا 15/0 x= روندی افزایشی و برای مقادیر بیشتر، روندی کاهشی داشته، حکایت دارد. نتایج اندازه گیری هال نشان می دهد که در تمامی نمونه ها تغییر علامت هال یکبار و در دمایی حول و حوشtc 9/0 آن مشاهده شده است، افزایش عمق قله منفی هال ?max در آلایش با ni و کاهش جزیی آن در آلایش با fe در نمونه بدون ناخالصی 005/0x=، و افزایش جزیی آن در مابقی نمونه های آلاییده با fe و نیز انتقال آن به دماهای پایینتر با افزایش میزان آلاینده مشاهده شده است، در نمونه های آلاییده با ag نیز افزایش این عمق تا 15/0 x=و پس از آن کاهش آن رویت شده است، در نمونه های آلاییده با al نیز تا نمونه 02/0 x=که فاقد ناخالصی اند کاهش آن و پس از آن افزایش آن مشاهده شده، در نمونه های آلاییده با ag و al تقریبا? انتقال دمایی مشاهده نشده، در بررسی تغییر این ناهنجاری با میدان کاهش این قله با افزایش میدان در تمامی نمونه ها و نیز انتقال آن به دماهای کمتر در نمونه های آلاییده با و feرویت شده است، و تغییرات آن با معکوس میدان تقریبا? رفتاری خطی داشته، در بررسی ناهنجاری cot ?h رفتار آن برحسب t2در کلیه نمونه ها خطی بوده، شیب آن ثابت و عرض از مبدا آن با افزایش میزان آلاینده افزایش داشته است،در بررسی چگالی حاملین بار کاهش آن با افزایش آلایشهایni ,fe و alو افزایش آن با آلایش ag مشاهده شده است.نتایج این پژوهش طی دو مقاله در کنفرانس ملی ابررسانایی ارائه شده است

چگونگی توزیع و جایگزیدگی حالت های گسیلی در نوک نانولوله های کربنی تاثیر بسزایی در الگو و جریان گسیل میدانی آنها دارد. نتایج آزمایشات میکروسکوپ تونل زنی پویشی و میکروسکوپ تونل زنی طیف بینی نانولوله های کربنی نشان داده است که شبکه ی پیوندی کربن در نوک نانولوله و به ویژه جایگاه نسبی پنج ضلعی ها در ناحیه ی خمیده ی نوک پاسخگوی خواص الکترونیکی آنها است. معمولا در تئوری، خواص الکترونیکی مواد از تحلیل چگالی حالت های الکترونی حاصل می شود. به همین دلیل، در این پایان نامه به چگونگی محاسبه چگالی حالت های الکترونی موضعی نوک نانولوله های کربنی سر باز و سر بسته آرمچیر و زیگزاگ با ساختارهای متفاوت در رهیافت بستگی قوی به کمک ابزار تابع گرین پرداختیم. روشی که در این پایان نامه ارائه داده ایم ، متفاوت از تحقیقات پیشین است. ما توابع گرین مورد نیاز برای محاسبه چگالی حالت ها را از تکنیک لوپز بدست می آوریم. از اینرو کدی بر پایه ی این شیوه ی محاسباتی به زبان برنامه نویسی فرترن 90 نوشتیم. توافق کامل نتایج حاصل از بکارگیری این کد بر انواع مدل های نانولوله ی کربنی زیگزاگ و آرمچیر; با/بدون نوک دارای یک انتهای بی نهایت; دارای دو انتهای بی نهایت ، زنجیره ی یک بعدی بی نهایت کربن و محاسبه ی رسانش در نانولوله ی کربنی آرمچیر و زیگزاگ کامل، قویا بر درستی کد نوشته شده، تاکید دارد. بنابراین به بررسی اثر توزیع متفاوت پنج ضلعی ها در نوک نانولوله های کربنی بر چگالی حالات الکترونی پرداختیم. نتایج محاسبات ما نشان می دهد که هر چه تعداد پیوندهایی که مستقیما پنج ضلعی ها را به یکدیگر مرتبط می سازد بیشتر باشد، پیک های تیزی در فاصله ی نزدیکتری به سطح فرمی در نمودار چگالی حالات الکترونی تشکیل می شود و پنج ضلعی هایی که دارای تعداد بیشتری پیوند مستقیم نسبت به سایرین می باشند، بیشترین سهم را در شدت پیک نزدیک به انرژی فرمی به خود اختصاص می دهند. زمانی که پنج ضلعی ها در فاصله ی نزدیکی نسبت به یکدیگر قرار می گیرند، پیک های نزدیک به انرژی فرمی به بالای سطح فرمی منتقل می شوند و هر چه از درجه ی نزدیکی و تقارن موجود در آرایش پنج ضلعی ها کاسته شود، پیک های چگالی حالات الکترونی در فاصله ی دورتری از انرژی فرمی تشکیل می شوند.

فریت ها دسته ای از مواد مغناطیسی هستند که جز اصلی تشکیل دهنده آنها اکسیدآهن می باشد. یکی از انواع فریت ها نوع اسپینلی آن است، فریت های اسپینلی با فرمول عمومی [b3+] o2-} (a2+)} که در آن +a2 و b3+ به ترتیب کاتیون های دو و سه ظرفیتی می یاشند که موقعیت های چهارگانه و هشت گانه شبکه بلوری را اشغال می کنند.کاتیون های دو ظرفیتی مانند (ni2+,co2+,zn2+, mn2+,..) و کاتیون سه ظرفیتی می تواند fe3+باشد. در ساختار اسپینل معکوس یون های a موقعیت های هشت گانه را اشغال می کنند و یون های b موقعیت های چهار گانه را اشغال می کنند. در حقیقت اکثر فریت های ساده، مثل nife2o4 دارای ساختار اسپینلی معکوس می باشند که در آن یون های سه ظرفیتی آهن درجایگاه a قرار می گیرند در حالی که یون های سه ظرفیتی آهن و یون های فلز دو ظرفیتی در جایگاه b قرار می گیرند. فریت ها دارای خاصیت فری مغناطیس می باشند نظم مغناطیسی موجود در فری مغناطیس ها ناشی از برهم کنش های دو قطبی های مغناطیسی نیست بلکه ناشی از بر هم کنش تبادلی است، برهم کنش تبادلی یک پدیده کاملا کوانتومی بوده که در آن هم پوشانی اوربیتال های اتمی مد نظر می باشد. در فریت ها بر هم کنش تبادلی یک بر هم کنش مستقیم نیست بلکه یک بر همکنش غیر مستقیم است که ناشی از هم پوشانی الکترون های اوربیتال 3dدر موقعیت a,bو الکترون های اوربیتال 2p یون های اکسیژن است. و قدرت این بر هم کنش تبادلی است که خاصیت مغناطیسی نمونه را رقم می زند. در سال های اخیر رشد و شناسایی مواد نانو ساختار به علت کوچکی اندازه و افزایش نسبت سطح به حجم و به دنبال آن بروز خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت نسبت به حالت توده مورد توجه قرار گرفته است، که فریت ها هم از این قاعده مستثنی نیستند و خواص نانو فریت ها وابسته به اندازه ذرات و تکنولوژی ساخت آنها می باشد. کاربرد وسیع نانو فریت ها در آهن رباهای دایمی، دارو رسانی های هدفمند، دستگاههای ذخیره اطلاعات، فرو سیال ها وغیره سبب توجه وافری به نحوه ساخت و رشد این مواد شده است .فریت کبالت (cofe2o4) یک ماده مغناطیسی سخت با ساختار مکعبی اسپینل معکوس، به علت ویژگی های مغناطیسی منحصر به فرد نسبت به فریت های دیگر مانند مغناطش اشباع (ms) متعادل، نیروی وادارنده بالا (hc) سختی مکانیکی و پایداری شیمیایی بالا بیشتر مورد توجه قرار گرفته است و به عنوان یکی از ترکیبات مهم در محیط های ضبط مغناطیسی به کار برده می شود زیرا که بالا بودن نیروی وادارندگی مغناطیسی برای بالا بردن ذخیره سازی مغناطیسی اطلاعات عامل اصلی است. فریت نیکل (nife2o4) یک ماده مغناطیس نرم با نیروی وادارنده مغناطیسی پایین و مغناطش اشباع پایین در زمینه زیست دارویی و فروسیال هاو سنسورهای گازی کاربرد دارد. ما در این تحقیق ساخت نانو ذرات فریت کبالت به رش سل – ژل و بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی آن را مورد بحث قرار داده ایم، همچنین هدف اصلی در این پژوهش بررسی اثر آلایش های مختلف نیکل روی ساختار فریت کبالت است. در واقع در این تحقیق به دنبال ساخت نانو ذرات nixco1-xfe2o4 (x=0,0/2,0/4,0/6,0/8,1) به روش سل- ژل بوده ایم از اهداف این تحقیق می توان به موارد زیر اشاره کرد: 1- ساخت نانو ذرات nixco1-xfe2o4 (x=0,0/2,0/.4,0/6,0/8,1) به روش سل- ژل در دماهای کلسینه متفاوت به منظور شکل گیری فاز بلوری مورد نظر 2-بررسی نمودار پراش اشعه ایکس نمونه ها به منظور دستیابی به ساختار بلوری مورد نظر از نمونه ها و مقایسه آنها با کارت های استاندارد 3- تعیین پارامترهایی همچون ثابت شبکه (a)، اندازه بلورک ها (d) و چگالی اشعه ایکس (dx)از الگوی پراش اشعه ایکس نمونه ها و تاثیر آلایش های مختلف نیکل روی این پارامتر ها و توجیه علت این تغییرات 4-استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی به منظور تعیین اندازه دانه ها و تاثیر آلایش نیکل روی آن 5-رسم منحنی پسماند نمونه ها به منظور اندازه گیری پارامترها ی مغناطیسی همچون مغناطش اشباع (ms)و نیروی وادارنده مغناطیسی(hc) 6- بررسی خواص مغناطیسی نمونه ها از روی پارامترهای مغناطیسی و مقایسه آنها با حالت توده و بیان علت های تفاوت خواص مغناطیس در مقیاس نانو نسبت به حالت توده 7- برسی آثر آلایش های مختلف نیکل روی خواص مغناطیسی و بیان علت آن

در این تحقیق، نمونه خالص -fe2o3 ? و کامپوزیت- mwcnts -fe2o3 ? با درصدهای وزنی 10، 30، 45 و 50 از نانولوله های کربنی به روش سل ژل تهیه گردید، برای جلوگیری از ورقه ورقه شدن درصدهای کم تر از 50درصد انتخاب شد. نمونه های به دست آمده از نظر ساختاری به وسیله الگوی پراش xrd و تصاویر میکروسکوپ الکترونی sem مورد شناسایی قرار گرفتند و مشخصات مغناطیسی آن ها به وسیله دستگاه vsm مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیزهای انجام شده نشان می دهد که اندازه تمامی کریستال های فوق در محدوده کم تر از nm 20 قرار دارد و با افزایش مقدار نانولوله های کربنی در کامپوزیت اندازه نانوفریت ها کوچک تر می شوند. نانوفریت ها می توانند داخل و خارج نانولوله های کربنی قرار بگیرند، ساختار نانولوله های کربنی در طی فرایندهای گرمایی تغییر نکرده است. نتیجه آزمون vsm نمونه ها و رسم منحنی پس ماند نمونه خالص و چهار کامپوزیت، تغییر خواص از فرومغناطیس به سوپرپارامغناطیس را نشان می دهد و در کامپوزیت ها با افزایش مقدار نانولوله های کربنی، مقدار مغناطش نمونه ها کاهش یافته است.

این کار تحقیقی در آزمایشگاه پژوهشی مغناطیس و ابررسانای دانشگاه الزهرا انجام گرفته است. هدف از این کار بررسی اثر روش ساخت و آلایش cnt با روش مذکور بر پارامترهای ترابردی الکتریکی نمونه ی ابررسانای دما بالای ybco آلائیده با cnt است برای تهیه نانوپودر ybco از روش سل ژل استفاده کردیم سپس نانوپودر ybco را با درصدهای وزنی 0، 3/0، 5/0، 7/0 و 1 cnt آلائیدیم. سپس نمونه ها را بصورت قرص در آورده و عملیات کلوخه سازی را روی آن ها انجام دادیم. اندازه گیری های ترابردی الکتریکی نشان می دهد که دمای گذار نمونه ها نسبت به نمونه نانویی افزایش داشته که به کلوخه سازی نهایی آن مربوط می شود علاوه بر این نشان داد که آلایش cnt تاثیر چندانی بر دمای گذار ندارد. آلایش cnt می تواند سبب افزایش چگالی جریان بحرانی شود که بیشترین افزایش j_c در نمونه ی 5/0 درصد وزنی مشاهده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که ybco با اندازه دانه ی نانویی گرچه می تواند باعث افزایش یکنواختی در ریز ساختار، کاهش دمای کلسیناسیون و کلوخه سازی شود اما چگالی جریان بحرانی را کاهش می دهد علیرغم این که cnt ها در افزایش j_c موثرند. چگالی جریان نمونه ها کم شده است چرا که نانویی شدن دانه ها منجر به افزایش مساحت نسبی مرزدانه ها و متعاقب آن منجر به افزایش مقاومت مرزدانه ای می شود.

نانو بلور های فریت نیکل آلاییده با روی و فریت نیکل آلاییده با مس، توسط روش سل- ژل تهیه شدند. مشخصه یابی نمونه ها توسط تحلیل پراش اشعه x (xrd) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir)، اندازه دانه ها توسـط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fe-sem)، اندازه گـیری خواص مغناطیسی نمونه هـا به وسیله مغناطیس سنج (vsm) و اندازه گیری خواص اپتیکی نمونه ها توسط اندازه گیری فوتولومینسانس (pl) انجـام شد. تحلیل پراش اشعه x نشان می دهد که تمام نمونه ها دارای ساختار مکعبی اسپینلی با گروه فضایی fd3m می باشند. اندازه بلورک ها با استفاده از رابطه شرر در گستره 63/19-35/1 نانومتر به دست آمد. برای تحلیل ساختاری، بررسی توزیع کاتیونی و تعیین ثابت شبکه نمونه ها، با استفاده از نرم افزار maud و براساس تحلیل ریتولد، طیف xrd نمونه ها را ظریف سازی نمودیم. براساس نتایج بدست آمده، جانشینی یون های zn2+وcu2+ در بخش های تتراهدرال به جای یون های fe3+ قابل مشاهده بوده (به جز نانوبلورهای فریت مس) و توسط اندازه گیری ftir تایید می شود. به علاوه، ثابت شبکه با افزایش میزان آلایش zn2+وcu2+، به علت بزرگتر بودن شعاع یونی کاتیون های مذکور نسبت به یون ni2+ افزایش می یابد، که این افزایش برای جانشینی یون های روی به علت بزرگتر بودن شعاع یونی zn2+ نسبت به cu2+، بیشتر می باشد. مقدار مغناطش اشباع(ms) با افزایش میزان آلایشzn2+ از x=0 تا x=0.5 افزایش یافته و برای نانوبلورهای ni0.5zn0.5fe2o4 به بیشترین مقدار خود می رسد که ناشی از افزایش تراکم یون های fe3+ در بخش های اکتاهدرال است. این موضوع در توافق کامل با نمونه ni0.5zn0.5fe2o4 توده ای که بیشترین مقدار ms را در میان فریت های ni-zn توده ای داراست، می باشد. با افزایش بیشتر آلایشzn2+ از x=0.5 تا x=1، مقدار ms کاهش یافته که ناشی از چرخش ناگهانی اسپین ها و کاهش برهم کنش های تبادلی در اثر افزایش آلایش روی است. مقدار مغناطش اشباع با افزایش میزان آلایش cu2+ از y=0 تا y=0.5 به علت افزایش تراکم یون های آهن در بخش های اکتاهدرال، افزایـش یافته و برای نانو بلورهای ni0.5cu0.5fe2o4 به بیشترین مقدار خود می رسد که در توافق با تئوری فری مغناطیسی ارائه شده توسط نیل است. کاهش اندک مغناطش اشباع برای نانوبلورهای cufe2o4، ناشی از جانشینی کامل یون هایcu2+ با گشتاور مغناطیسی کوچکتر، به جای یون های ni2+ در بخش های اکتاهدرال است، که باعث کاهش برهم کنش های تبادلی و در نتیجه کاهش مغناطش اشباع می شود. مقدار وادارندگی مغناطیسی(hc) برای تمامی نمونه ها به جز نانوبلورهای سنتز شده cufe2o4 به علت وجود اثر ژان-تلر، با تقریب خوبی صفر می باشند، به طوری که این نانوبلورها رفتار ابرپارامغناطیسی را به نمایش می گذارند. به علاوه، اندازه گیری خصوصیات اپتیکی نانوبلورهای سنتز شده توسط اندازه گیری فوتولومینسانس نشان می دهد که مقدار گاف انرژی غیرمستقیم با افزایش میزان آلایش zn2+ افزایش یافته و به ازای افزایش میزان آلایشcu2+ و در مقایسه با نانوبلورهای ni1-xznxfe2o4 افزایش کمتری می یابد. همچنین گاف انرژی مستقیم به ازای افزایش میزان آلایش های مختلف zn2+ و cu2+ ثابت است.

نانوذرات مغناطیسی فریت کبالت آلاییده با نیکل nixco1-xfe2o4 با آلایش های x = 0, 0.2, 0.4, 0.6، فریت روی آلاییده با نیکل niyzn1-yfe2o4 با آلایش های y = 0, 0.3, 0.5, 0.7 و فریت مس cufe2o4 به عنوان کاتالیست برای رشد نانولوله های کربنی به روش نشست بخار شیمیایی (cvd) مورد استفاده قرار گرفتند. نانوکاتالیست ها همگی ساختار اسپینل مکعبی دارند. فعالیت کاتالیستی را برای هرکدام از نانوکاتالیست ها به دست آوردیم. نانولوله های رشد یافته توسط پراش اشعه x و میکروسکوپ الکترونی مشخصه یابی شدند. هم چنین از نانوذرات اکسید نیکل ساخته شده به روش سل ژل نیز برای رشد نانولوله های کربنی استفاده کرده و پس از خالص سازی و مشخصه یابی نانولوله های رشد داده شده با این کاتالیست، آنها را با درصد های مختلفی از برمید پتاسیم که یک جامد عایق است مخلوط کرده و مقاومت ویژه نمونه ها را اندازه گیری کردیم. سپس با برون یابی مقادیر به دست آمده مقاومت ویژه نانولوله های کربنی را به دست آوردیم. نتایج به دست آمده به شرح زیر است: 1--نانوذرات مغناطیسی فریت اسپینلی آلاییده با نیکل، کبالت، مس و روی می توانند به عنوان کاتالیست در رشد نانولوله های کربنی استفاده شوند. 2- مقدار نانولوله کربنی تولید شده توسط نانوکاتالیست هایی که ذرات کوچکتری دارند بیشتر است. 3- بازده هر کاتالیست با مساحت سطح آن متناسب است. 4- فعالیت کاتالیستی فریت های اسپینلی معکوس بیشتر از فریت اسپینلی عادی است. 5- در بین فریت های اسپینلی معکوس، فعالیت کاتالیستی فریت های نیکل کبالت به دلیل مغناطیسی بودن یون دوظرفیتی بیشتر از فریت مس است. 6- فعالیت کاتالیستی فریت های نیکل کبالت با افزایش آلایش نیکل، بالا می رود زیرا یون ni2+ فعالیت بالاتری نسبت به یون co2+ دارد. 7- یون های cu2+ و zn2+ هردو غیر مغناطیسی هستند و قرارگیری یون غیر مغناطیسی cu2+ در جایگاه های هشت گانه فعالیت را نسبت به حالتی که یون غیر مغناطیسی zn2+ در جایگاه های چهارگانه قرار گرفته است افزایش داده است. 8- در فریت های نیکل روی، znfe2o4 و ni0.5zn0.5fe2o4 به دلیل داشتن همسانگردی در زیرشبکه های چهارگانه و هشت گانه فعالیت بالاتری نسبت به آلایش های دیگر دارند. 9- رسانندگی الکتریکی نمونه های مخلوط برمید پتاسیم-نانولوله کربنی با افزایش درصد وزنی نانولوله افزایش می یابد. 10- افزایش در رسانندگی به دلیل افزایش چگالی نانولوله ها که جزء رسانا در مخلوط هستند اتفاق می افتد. 11- با برون یابی مقادیر به دست آمده برای مقاومت الکتریکی نمونه ها مقاومت الکتریکی نمونه نانولوله کربنی خالص برابر با ?.cm 3-10×4/8 به دست آمد. 12- مقدار به دست آمده با مقادیر گزارش شده مقاومت نمونه های خالص نانولوله کربنی مطابقت دارد. از نتایج این پژوهش، یک مقاله در گردهمایی فیزیک ماده چگال دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان، خرداد 1390 و دو مقاله در کنفرانس فیزیک ایران، شهریور 1390 ارائه شده است. کلمات کلیدی : نانولوله های کربنی، روش نشست بخار شیمیایی، روش سل ژل، کاتالیست، فعالیت کاتالیستی، مقاومت الکتریکی نانولوله های کربنی

در این تحقیق، با استفاده از روش سل- ژل و پودرهای اولیه نمونه ای ساختیم که در آن به دو فاز ابررسانای y3ba5cu8o18-? (y358) وyba2cu3o7-? (y123) امکان رشد در مرحله کلوخه سازی داده شد. این موضوع کمک کرد تا فاز جدید y358را در برابر فاز معروف y123 مشخصه یابی کنیم و برخی از ویژگی های فاز y358 را که مشابه فاز y123 گزارش شده، شفاف سازی کنیم. دمای گذار ابررسانایی نمونه با استفاده از روش چهار پروب و منحنی مقاومت ویژه الکتریکی برحسب دما تعیین شد. این منحنی، دمای گذار متوسط فاز y358 را k105 و دمای گذار متوسط فاز y123 را k94 نشان داد. اختلاف دمای گذار این دو فاز ابررسانا tcmid(y358) -tcmid(y123)=11k است که نشان می دهد این دو فاز به صورت کاملاً مجزا از هم در نمونه وجود دارند. تحلیل اشعه x نمونه ها نشان داد که ساختار بلوری ترکیب y358 شامل 5 صفحه cuo2و 3 زنجیره cuo است و در تقارن بلوری pmm2آرایش یافته اند. بر پایه این ساختار، الگوی پراش اشعه xنمونه با استفاده از نرم افزار maudو تحلیل ریتولد در دو فاز y358 و y123 ظریف سازی کردیم. طیف های تجربی و محاسباتی در حضور همزمان دو فاز بررسی شد. اختلاف اندک بین طیف تجربی و محاسباتی بدست آمده از نرم افزار maud نشان دهنده قابل صرف نظر بودن بقیه فازها و غالب بودن این دو فاز است. علاوه براین با استفاده از ظریف سازی الگوی پراش اشعه x نمونه برای فاز y358، پارامترهای شبکه ای (a,b,c)=(3.845,3.894,31.093)?، حجم سلول واحدv=465.537?3 و گروه تقارنی pmm2 و برای فاز y123، پارامترهای شبکه ای (a,b,c)=(3.84,3.89,11.66)?، حجم سلول واحد آن v=174.17?3 و گروه تقارنی pmmm بدست آوردیم. این پارامترهای شبکه ای و گروه تقارنی با پیش بینی های حاصل از محاسبات dft در توافق کامل است. میزان اورترومبیک بودن ساختار در هر دو فاز از رابطه 100(b-a)/(b+a) ، 6/0% بدست آمد. اندازه بلورک ها با استفاده از رابطه شرر، nm2± 21 بدست آمد. تصاویر حاصل ازfe-sem ، میانگین اندازه دانه ها را در نانو پودرهای پس از تکلیس nm30-15 نشان داد و در قرص نهایی میانگین اندازه دانه ها از مرتبه nm83 بدست آمد که در مقیاس نانویی قرار دارد و طبیعتاً از اندازه بلورک ها بزرگتر است. مرتبه نانویی پودرهای پس از تکلیس، همگنی و کیفیت نمونه ها در نتیجه استفاده از روش سل- ژل است که باعث شده نمونه بالاترین دمای گذار گزارش شده برای فاز y123، یعنی k94 و دمای گذار بالای k100 برای فاز y358 به نمایش گذارد.

در این تحقیق نانوفریت های مس cufe2o4 ، آلاییده با یون های روی و نیکل با فرمول های عمومی cu1-xmxfe2o4 که m نشان دهنده نیکل ( x= 0 ,0.5 ,1) و روی ( x = 0 ,0.25 ,0.5 ,0.75 ,1 ) می باشد ، به روش سل – ژل سنتز شدند. تحلیل الگوی پراش اشعه x نمونه ها نشانگر تشکیل ساختار مکعبی اسپینلی با گروه فضایی fd3m بود که ساختار و گروه قضایی فریت ها می باشد. پس از تأیید ساختار نمونه ها به کمک الگوی پراش ، قرص دی الکتریکی از هر یک از نمونه ها تهیه شده و بین صفحات یک خازن قرار داده شد و به کمک دستگاه lcrمتر ظرفیت این خازن و میزان اتلاف دی الکتریک اندازه گیری شد. رفتار قسمت های حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک و همچنین امپدانس الکتریکی مدار و مدول الکتریکی آن با تغییرات فرکانس میدان اعمالی در مدار، نشان دهنده ساختار ناهمگن و لایه ای مشابه با ساختار پیشنهاد شده در مدل ماکسول- واگنر و نظریه بنیادی کوپ بود. در موادی که از این نظریه ها پیروی می کنند رفتار پراکندگی الکتریکی ماده در فرکانس های پایین تر اهمیت پیدا می کند. همچنین زمان واهلش مانند آنچه در نظریه دبای مطرح می شود یگانه نیست و توزیعی از زمان های واهلش در نمونه خواهیم داشت.

نانو بلورهای مغناطیسیcu1-yznyfe2o4 با میزان آلایش y=0, 0.25,0.5, 0.75, 1 و فریت روی آلاییده با 10% وزنی نقره بصورت میکرونی و نانویی و co1-xnixfe2o4 با میزان آلایش x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1 توسط روش سل ژل ساخته شدند. مشخصه یابی نمونه های سنتز شده توسط پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (fe-sem)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل شده فوریه (ftir)، مغناطیس سنج (vsm) در دمای اتاق صورت گرفت. تحلیل پراش اشعه x شکل گیری ساختار مکعبی اسپینلی تک فازی با گروه فضایی fd3m را برای تمامی نمونه ها نشان داد و اندازه بلورک ها و مقدار ریزکرنش ها با استفاده از رابطه ویلیامسون-هال برای نمونه های فریت مس آلاییده با روی محاسبه شد و برای نمونه های فریت روی آلاییده با نقره نانویی و میکرونی و نمونه های فریت کبالت آلاییده با نیکل اندازه بلورک ها با رابطه شرر محاسبه شد. برای بررسی توزیع کاتیونی و تعیین ثابت شبکه، با استفاده از نرم افزار maud و براساس تحلیل ریتولد، طیف پراش اشعه x نمونه ها را ظریف سازی کردیم. بر?اساس نتایج بدست آمده ثابت شبکه با افزایش میزان آلایش zn2+ و ni2+، در نمونه های فریت مس و کبالت به ترتیب افزایش و کاهش یافته است. در نمونه های فریت مس آلاییده با روی، یون های zn2+ جانشین یون هایfe3+ در بخش های تتراهدرال و یون های cu2+ نیز جانشین یون هایfe3+ در بخش های اکتاهدرال و با افزایش آلایش روی تعدادی از یون های مس از بخش های اکتاهدرال وارد تتراهدرال می شوند و در نمونه های فریت کبالت آلاییده با نیکل نیز، با افزایش آلایش نیکل، یون های نیکل جانشین یون های کبالت در بخش های اکتاهدرال می شوند. اندازه گیری خواص مغناطیسی نشان می دهد که مقدار مغناطش اشباع (ms) با افزایش میزان آلایش zn2+ تا y=0.5، افزایش یافته است و سپس با افزایش بیشتر آلایش کاهش می یابد و اثر ژان تلر توسط اندازه گیری ftir و محاسبه ریزکرنش ها و اندازه گیری خواص مغناطیسی در نانو بلورهای فریت مس با آلایش 0, 0.25, 0.75 مشاهده شد و برای نانو بلورهای فریت کبالت آلاییده با نیکل co1-xnixfe2o4 نیز مقدار مغناطش اشباع از 0-1 روند افزایشی دارند.

در میان نانو مواد، نانو بلور های فریت اسپینلی با فرمول عمومی mfe2o4 که (m نشان دهنده یون های فلزی دو ظرفیتی است) دسته مهمی از مواد مغناطیسی هستند که به دلیل خواص الکتریکی و ساختاری در گستره پهناوری از علوم دارای اهمیت می باشند. فریت روی znfe2o4 با خواص کاتالیستی، فوتوکالیستی و کاربردهای فروان در سنسورهای گازی، رطوبتی و بعنوان ماده جاذب و فریت مس cufe2o4 با کاربرد در صنایع الکترونیک و حافظه های مغناطیسی توجه بسیاری را در سالهای اخیر به خود جلب کرده اند. سلول واحد نانو فریت های اسپینلی آرایشی از 32 یون اکسیژن به صورت تنگ پکیده مکعبی می باشد که کاتیون ها هشت بخش تتراهدرال (چهاروجهی) و شانزده بخش اکتاهدرال (هشت وجهی) را اشغال می کنند. این توزیع کاتیونی و جهش الکترونهای ظرفیت میان آنها مکانیزم اصلی رسانش در فریت ها را تعیین می نماید. مطالعه رسانندگی الکتریکی در جامدات به تنهایی یکی از موضوعات مورد علاقه ی محققین است. از آن جهت که مطالعه آن کارایی این مواد را برای کاربرد های مختلف آشکار کرده و رفتار حاملین بار تحت میدان و ساز و کار های رسانش را بررسی می کند. در مقاله حاضر پس از تهیه نانو بلور های فریت روی آلاییده به مس با درصد های آلایش 0، 25، 50، 75 و 100 به روش سل ژل و تهیه تصاویر sem از نمونه ها و تحلیل الگوی پراش اشعه xهر یک جهت اطمینان از شکل گیری ساختار اسپینلی مورد انتظار، رفتار رسانندگی الکتریکی این مواد را تحت تغییر فرکانس بررسی کردیم و متوجه شدیم که نه تنها رسانندگی الکتریکی ac نانو بلور های فریت روی آلاییده به مس به طور مستقیم به فرکانس وابسته است بلکه میزان این وابستگی با افزایش میزان آلایش مس در نمونه ها بیشتر هم می شود.

در این پایان نامه، جریان جوزفسون در پیوند ابررسانا نانولوله کربنی ابررسانا، بر مبنای فرمول بندی تونل زنی و با استفاده از تابع گرین بررسی شده است. ابررساناهای مورد نظر، s-wave بوده و نانولوله کربنی تک دیواره ای که دو ابررسانا را به یکدیگر متصل می کند، نسبت به خط عمود بر دو ابررسانا، جهت گیری کاتوره ای دارد. مطالعه خود را به دو بخش نانولوله های تمیز و نانولوله های هیدروژنه تقسیم کرده ایم. در نانولوله های تمیز، محاسبات ما نشان می دهد که در نانولوله های فلزی، جریان جوزفسون مستقل از قطر نانولوله بوده و تنها وابسته به طول اتصال و جهت گیری نانولوله نسبت به ابررساناهاست. این جریان از دو کانال رسانش نانولوله های فلزی که متناظر با مدهای مومنتومی گذرنده از نقاط دیراک هستند، سرچشمه می گیرد. میانگین گیری روی جهت های کاتوره ای، جریان جوزفسون گذرنده از توده ای از نانولوله ها را بر حسب طول اتصال به دست می دهد. جریان جوزفسون بحرانی بدست آمده از مرتبه بوده و با نتایج تجربی، سازگاری دارد. در نانولوله های هیدروژنه، با افزایش مقدار هیدروژن، جریان جوزفسون نیز افزایش می یابد. این رفتار در همه انواع کایرالیتی مستقل از فلزی یا نیمه رسانا بودن نانولوله اولیه، مشهود است. کاهش جریان با افزایش طول نانولوله همچون نانولوله های تمیز، در نانولوله های هیدروژنه نیز مشاهده می شود.

در این تحقیق نانو لوله های کربنی بر پایه محلول های نمکی ni(no3)2.6h2o و co(no3)2.6h2o، با نسبت های مختلف به روش نشست شیمیایی بخار(cvd) سنتز شدند. پس از خالص سازی ، نمونه های مورد نظر، به کمک پراش اشعه ایکس و تصویرمیکروسکوپ الکترونی مشخصه یابی شدند. پس از تأیید رشد نانو لوله های کربنی ، نمونه ای که بر پایه کاتالیست ni(no3)2.6h2o سنتز شده بود را با درصد های وزنی مختلف با پودر عایق برمید پتاسیم مخلوط کرده و با بدست آوردن رسانندگی ویژه ی قرص های بدست آمده از ترکیب نانو لوله های کربنی و برمید پتاسیم ، آستانه پرکولاسیون نانو لوله های کربنی سنتز شده را در ترکیب پتاسیم برمید بدست آوردیم. همچنین قرص های تهیه شده بین صفحات یک خازن قرار داده شدند و به کمک دستگاه lcr متر ظرفیت این خازن ها و میزان اتلاف دی الکتریک، اندازه گیری شد. رفتار قسمت های حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک با تغییرات فرکانس میدان اعمالی و تغییرات درصد وزنی نانو لوله کربنی در ترکیب بررسی شدند. پس از خالص سازی نانو لوله های کربنی سنتز شده، حلقه پسماند آنها با کمک داده هایی که از مغناطیس سنجی نمونه مرتعش (vsm)، بدست آمده بود ، رسم شدند. با تحلیل حلقه پسماند نمونه ها خواص مغناطیسی نانو لوله ها از جمله میدان وادارندگی، مغناطش اشباع و پذیرفتاری مغناطیسی بدست آمد و مشخص شد که حضور نانو ذرات کبالت در سنتز نانو لوله های کربنی باعث کاهش مغناطش اشباع و همچنین افزایش میدان وادارندگی می شود.

نمونه های ybco خالص و آلائیده به نانو ذرات sic (سیلیکون کارباید) با درصدهای وزنی مختلف sic به روش سل-ژل با هدف بررسی تاثیر میزان آلایش بر پارامترهای ابررسانای دمای بالای ybco ساخته شدند. اندازه گیری های مقاومت ویژه به روش چهار-میله ای انجام شد. این اندازه گیری نشان می دهد که با افزایش آلایش، دمای گذار بحرانی در همه نمونه های آلائیده نسبت به نمونه خالص کاهش می یابد و نمونه ybco آلائیده 5wt%sic گذار ابررسانایی ندارد. آنالیز نمونه های ابررسانا با طیف پراش اشعه x (xrd) نشان داد که نمونه های خالص و آلائیده 0/7wt%sic، 0.9wt% sic و1wt%sic دارای ساختار 123 اورتورمبیک و نمونه ybcoآلائیده 5wt%sic دارای ساختار تتراگونال می باشد. همچنین ظریف سازی طیف پراش اشعه x به روش ریتولد نشان می دهد که ذرات sic در هیچ یک از نمونه ها وارد ساختار ابررسانا نشده و نقش بین دانه ای دارند. چگالی جریان بحرانی و انرژی میخکوبی نمونه ها با افزایش میزان آلایش کاهش می یابد. تصاویر میکروسکوب الکترونی روبشی (sem) یکنواختی و منظم تر شدن شکل دانه ها و کوچک تر شدن اندازه دانه هارا با افزایش سطح آلایش نشان می دهد

نانوبلورهای مغناطیسی cu1-xznxfe2o 4 با میزان آلایش x=0, 0.25, 0.5, 0.75,1 توسط روش سل- ژل ساخته شدند. مشخصه یابی نمونه های سنتز شده توسط پراش اشعه (xrd) x ، میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (fe-sem)،طیف سنجی مریی /فرابنفش و طیف فوتولومینسانس نمونه ها در دمای اتاق صورت گرفت. تحلیل طیف پراش اشعه x برای تمامی نمونه ها شکل گیری ساختار مکعبی اسپینلی تک فازی با گروه فضایی fd3m را نشان داد. برای محاسبه اندازه بلورک ها با استفاده ازنمودار ویلیامسون – هال اندازه بلورک ها در گستره 10 -70 نانومتر بدست آمد. به منظور بررسی توزیع کاتیونی و تعیین ثابت شبکه، با استفاده از نرم افزار maud براساس تحلیل ریتولد، طیف پراش پرتو x نمونه ها را ظریف سازی کردیم . براساس نتایج بدست آمده ثابت شبکه با افزایش میزان آلایش zn2+ افزایش می یابد. یون های روی جانشین یون های آهن در سامانه تتراهدرال می شوند و باعث انتقال بخشی از یون های مس از سامانه اکتاهدرال به تتراهدرال می شوند. اثر ژان – تلر توسط اندازه گیری طیف ftir مشاهده شد . به منظور محاسبه گاف انرژی طیف جذب نمونه ها در ناحیه مریی/ فرابنفش را تهیه نمودیم .طیف فوتولومینسانس نمونه ها برای تمامی نمونه ها وجود سه باند اصلی را نشان می دهد که موقعیت آن ها با افزایش آلایش روی تغییر نمی کند و تنها شدت آن متغیر است ، این باندها مربوط به گذار یون های آهن و گاف انرژی مستقیم می باشند.

با استفاده از روش سل- ژل که یک روش شیمیایی برای تولید نانو ذرات ابررساناهای دمای بالا است، نانو پودرهای اکسیدهای فلزی ترکیب y358را تهیه کردیم. میکروسکپ الکترونی روبشی (sem) میانگین اندازه دانه ها را nm 90 (مقیاس نانویی) نشان داد. برای تعیین دماهای کلسینه و زینتر از نمودار آنالیز حرارتی همزمانsta استفاده کردیم. سپس با استفاده از نانو پودرهای تهیه شده، نمونه با فاز غالب ترکیب ابررسانای دمای بالای جدید (y358) y3ba5cu8o18 را ساختیم. برای تعیین ساختار بلوری نمونه، طیف xrd نمونه را با استفاده از نرم افزار maud بر پایه تحلیل ریتولد تحلیل کردیم. اندازه گیری مقاومت ویژه الکتریکی روی نمونه را در جریان مستقیم و ثابت ma10 انجام دادیم و دمای گذار tc = 100 kرا مشاهده کردیم. ظریف سازی طیف xrd و مقاومت ویژه الکتریکی، ساخت نمونه با فاز غالب ترکیب y358 را تایید کردند. اثر شدت میدان های مغناطیسی koe 5/5 و 5/4 ، 0 عمود بر سطح نمونه و جریان را بر مقاومت ویژه الکتریکی در حالت نرمال ترکیب y358 بررسی کردیم. دیدیم که مقاومت ویژه الکتریکی در حالت نرمال ترکیب y358 تحت شدت میدان های مغناطیسی مختلف رفتار فلزی مشابهی را نشان می دهد. ضریب هال در حالت نرمال ترکیب y358در جریان مستقیم و ثابت ma10، تحت شدت میدان های مغناطیسی koe 5/5 و 5/4 عمود بر سطح نمونه و جریان، ناهنجاری وابستگی دمایی را به ما نشان داد. مشاهده کردیم که ضریب هال در حالت نرمال ترکیب y358 بر حسب دما در شدت میدان های مغناطیسی مختلف از a/t پیروی می کند و با افزایش میدان مغناطیسی افزایش می یابد. همچنین دریافتیم که حاملین بار برای ترکیب y358 حفره ها هستند. چگالی حاملین بار بر حسب دما در شدت میدان های مغناطیسی مختلف ترکیب y358 رفتار خطی را به ما نشان داد. چگالی حاملین بار ترکیب y358 را حدود ده به توان بیست بر سانتی متر مکعب به دست آوردیم. مشاهده کردیم که cot?h در حالت نرمال ترکیب y358 بر حسب t2 در شدت های مغناطیسی مختلف رفتار خطی دارد و عرض از مبدا آن با افزایش میدان مغناطیسی کاهش می یابد. نتایج این پژوهش در چهارمین کنفرانس بین المللی ابررسانایی و مغناطیس (icsm2014) و پنجمین کنفرانس بین المللی نانو ساختارها (icns5) منتشر شده است.

فریت ها به عنوان مواد نیمه رسانا و گروه مهمی از مواد مغناطیسی هستند که جزء اصلی تشکیل دهنده آن ها اکسیدآهن می باشد. تمامی مواد درمقیاس نانو، خواص متفاوتی از خود نشان می دهند. مواد مغناطیسی هم ازاین قاعده مستثنی نیستند. در واقع خاصیت مغناطیسی از جمله خواصی است که به مقدار بسیار زیادی به اندازه ذره وابسته می باشد. در سالهای اخیر، ساخت و شناسایی خواص ساختاری، مغناطیسی، الکتریکی و شیمیایی نانوبلورهای مغناطیسی ازجمله فریت ها بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. خواص شیمیایی، ساختار، الکتریکی و مغناطیسی نانوفریت ها متاثر از ترکیبات و تکنولوژی ساخت آن ها بوده و با جانشینی کاتیون های دو ظرفیتی مختلف، تغییر می کند. تا کنون روش های سنتز متفاوتی برای ساخت نانوبلورهای فریت مورد استفاده قرار گرفته است، در این میان روش سل-ژل دارای مزیت هایی نظیر دمای سنتز پایین، درجه خلوص بالا، قابلیت شکل دهی، کنترل براندازه و حجم دانه ها می باشد. خواص نانوفریت ها علاوه بر مقاومت ویژه بالا، وابسته به اندازه ذرات و تکنولوژی ساخت آن ها می باشد. در این پژوهش، نانوبلورهای فریت ni1-xznxfe2o4 (x=0,0/3,0/5,0/7,1) توسط روش سل-ژل ساخته شدند. مشخصه یابی نمونه های سنتز شده توسط پراش اشعهx ( xrd ) و با تحلیل الگوی پراش اشعه x و آنالیز ریتولد و اندازه ی دانه ها، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی ( sem ) در دمای اتاق صورت گرفت. تحلیل الگوی پراش اشعه x با استفاده از نرم افزار maud و تحلیل ریتولد و مقایسه آن با کارت های jpds ، شکل گیری ساختار مکعبی اسپینلی تک فازی با گروه فضایی fd3m را برای نمونه ها نشان داد و اندازه بلورک ها با استفاده از معادله شرر در گستره نانومتر به دست آمد. طیف جذب نانو ذرات مورد بررسی با معلق کردن نانو ذرات در اتانول در غلظت های متفاوت در بازه ی طول موج m 800-200 ثبت شد. نانوبلورهای فریت روی با آلایش نیکل یک باند جذبی قوی در بازه ی اندازه گیری شده دارند. بنابراین این نانو ذرات به عنوان یک جاذب قوی، فعال نوری و حسگر شناخته و ساخته می شوند. همچنین گاف های انرژی مستقیم و گاف انرژی غیر مستقیم نیز با استفاده از نتایج آزمایشات جذب و فوتولومینسانس محاسبه می شوند. از این تحقیق، یک مقاله به همایش بلورشناسی سمنان ارسال گردیده است.

ابررسانای دمای بالای جدیدy3ba5cu8o18-? (y358) ، با دمای گذار بالای 100k از اهمیت ویژ ه ای برخوردار است. برای ساخت نمونه ابررسانای دمای بالای y358 به روش سل-ژل از تحلیل حرارتی dta-tg کمک گرفتیم و دمای کلسینه 816?c و دمای زینتر 910?c که منجر به ساخت نمونه تک فاز ابررسانای y358می شود تعیین شد. الگوی پراش اشعه x نمونه با استفاده از نرم افزار maud بر پایه تحلیل ریتولد ظریف سازی شد. طیف های تجربی و محاسباتی در حضور همزمان هر دو ساختار ترکیب y358 با گروه تقارنی pmmm و pmm2 بررسی شد و مشخص شد که در ترکیب y358 هر دو ساختار با گروه تقارنی pmmm و pmm2 همزمان به ترتیب با درصد حجمی 72 و 15 شکل گرفته اند. میانگین اندازه دانه ها در تصاویر fe-sem حدود 90 nm به دست آمد. اندازه گیری مقاومت ویژه در میدان صفر بیان می دارد که tcmid = 100 k و پهنای گذار ابررسانایی ?tc = tc90%- tc10% = 5k است که موید گذار ابررسانایی تیز و تک فاز بودن نمونه است. اندازگیری های مقاومت طولی و ولتاژ هال در میدان های 3.6، 4.5 و 5.5koe عمود بر سطح نمونه انجام گرفته است. با افزایش میدان مغناطیسی اعمالی بر نمونه پهنای گذار ابررسانایی افزایش می یابد و tcoff به دماهای پایین تری میل می کند. در این پژوهش پس از ساخت نمونه تک فاز y358 تغییر علامت ضریب هال در حالت گردابی را در اثر تغییر میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار داده ایم و یک تغییر علامت در میدان 3.6 koe در محدوده 0.9tc مانند ترکیب y123 مشاهده کردیم.

در این کار تحقیقی جهت بررسی رفتار نانولوله های کربنی (cnt) ، ابررسانای دمای بالای ybco و خواص مکانیکی آن با استفاده از روش المان محدود شبیه سازی انجام شد. با در نظر گرفتن المان نمایشگر حجم (rve) که شامل 2 ناحیه ماتریس (ابررسانای ybco) و cnt است با نادیده گرفتن اندرکنش های بین نانولوله و ماتریس مدول یانگ rve محاسبه شده است. در این مدل ماتریس ابررسانا به صورت خطی رفتار میکند. با در نظر گرفتن رفتار خطی برای cnt، تأثیر افزایش شعاع، افزایش حجم موثر، تغییرات طول نانولوله بر روی مدول یانگ rve بررسی شده است. با استفاده از مدل سازی دریافتیم که، فاصله نانولوله ها از یکدیگر در ابررسانای ybco استحکام ابررسانای آلاییده به cnt را تحت تأثیر قرار میدهد به طوری که هر چه فاصله نانولوله ها از یکدیگر بیشتر باشد استحکام ابررسانای آلاییده به cnt کاهش مییابد. با افزایش تعداد نانولوله مدول یانگ rve بیشتر میشود. با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی برای نانولوله، مدول یانگ rve تقریباً20-22% نسبت به ybco خالص افزایش مییابد. نمودار مدول برشی بر حسب حجم موثر نشان میدهد که با افزایش حجم موثر مدول برشی افزایش مییابد. در قسمت دوم مدل سازی، rve شامل 3ناحیه است که ناحیه سوم (interphase) بین cnt و ماتریس به علت وجود اندرکنش های بین cnt و ماتریس در نظر گرفته می شود. در این مدل با افزایش حجم موثر، مدول یانگ ybcoآلاییده به cnt افزایش مییابد. همچنین اثر افزایش مدول یانگ فاز میانی بر روی مدول یانگ rve مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش شعاع نانولوله مدول یانگ این نوع rve کاهش مییابد.

نانولوله های کربنی ونانونوارهای گرافن که از نانولوله های کربنی و یا از صفحه ها گرافن به روشهای مختلف ساخته می شوند از نانوموادی هستند که به دلیل خواص منحصر به فردالکتریکی و مکانیکی و ماهیت دوگانه (فلز – نیمه هادی) چند دهه ای است بهره بری از آن ها در صنایع الکتریکی ، پزشکی وغیره یکی از اجزای اصلی قرار گرفته اند. در این پایان نامه پس از مطالعات اولیه برساختار وویژگی های نانولوله ها ونانونوارهای گرافنی ،نانولوله های کربنی به روش نشست بخار شیمیایی (cvd)رشدداده شده،سپس نانولوله های کربنی چند جداره تولیدی را توسط پرمنگنات پتاسیم و اسید سولفوریک در محلول برش ونانونوارهای گرافنی استخراج شده است. همچنین نانونوارهای گرافنی که در واقع اکسید گرافن اند را تحت دمای 550درجه در خلا کاهش داده ایم .پس از ساخت و ترکیب هر یک از نانومواد ساخته شده با درصدهای وزنی مختلف با پتاسیم برمید که یک عایق یونی است مخلوط و در 5 تن قرص شده و رسانندگی الکتریکی این دو نانومواد با استفاده از دستگاه lcr- meter اندازه گیری ، مقایسه وگزارش شده است.

نانوکریستال های فریت با فرمول cu1-xznxfe2o4، که به یون های دوظرفیتی cu و zn آلاییده می باشد به روش سل- ژل ساخته شدند (x= 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1). به وسیله تحلیل طیف xrd توسط نرم افزار maud و تصاویر sem از شکل گیری ساختار مورد نظر اطمینان حاصل شد. پودرها را به شکل قرص درآورده و به کمک دستگاه lcr، مقاومت الکتریکی، ظرفیت، تانژانت اتلاف و امپدانس الکتریکی آن ها اندازه گیری شد. سپس رسانندگی الکتریکی، ثابت دی الکتریک، میزان اتلاف الکتریکی، مدول الکتریکی و امپدانس را در بازه دمایی بین 24 الی 320 درجه سانتی گراد و فرکانس هایی بین hz 12 الی khz 200 مورد بررسی قرار گرفت. ساختار مکعبی اسپینلی با گروه فضایی fd3m با اندازه های نانومتری برای نمونه های مورد مطالعه تایید شد. اندازه گیری های الکتریکی با مدل ساختار لایه ای ماکسول واگنر و همچنین نظریه بنیادی کوپ مطابقت داشتند. فرآیند واهلشی مربوط به قطبش فضایی بار در مدول الکتریکی مشاهده شد. رسانندگی الکتریکی برای فریت ها فرآیند جهشی موضعی متناسب با مدل جانشر را نشان دادند. تغییرات انرژی فعال سازی قبل و بعد از دمای گذار مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی نمودار امپدانس، اثر مرزدانه ها مشاهده شد و با مدل محاسبه شده تئوری مقایسه شد. نتایج اثر مقاومت دانه ها را نشان دادند و وجود واهلش غیر دبای را در نمونه تأیید کردند. با افزایش دما ظرفیت و رسانندگی افزایش یافته و زمان های واهلش به مقادیر کوچکتر انتقال پیدا کردند که به ترتیب نشان دهنده آسانتر شدن فرآیند قطبش، افزایش چگالی بار و افزایش موبیلیتی الکترون هاست.

در این پژوهش اثر فشار به صورت تئوری بر ساختار ترکیب y3ba5cu8o19 بررسی شده است. منظور از اعمال فشار به صورت تئوری، کوچک کردن حجم سلول واحد ساختار است. داده های اولیه برای این محاسبات از سایر بررسی های تجربی گرفته شده است. محاسبات با استفاده از نرم افزار کوانتوم اسپرسو انجام شده که بر پایه نظریه تابعی چگالی است. ساختار نواری ترکیب و ویژگی های الکترونی ماده از موارد بررسی شده در این پژوهش است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

مواد نانوساختار خواص فیزیکی و شیمیایی غیرمعمولی را متفاوت از نمونه کپه ای آن نشان می دهند که ناشی از اندازه بسیار کوچک و مساحت سطحی بزرگ آنها است. بنابراین، تولید و مشخصه یابی آنها در دهه گذشته توجه فراوانی را به خود جذب کرده است. اکسیدهای فلزی نقش مهمی در حیطه علم شیمی، فیزیک و علم مواد دارند. در کاربردهای تکنولوژیکی نیز اکسیدهای فلزی در تولید میکروالکترونیک ها، مدارها، سنسورها، سلول های سوختی، پوشش ها و همچنین به عنوان کاتالیزور استفاده می شوند. در سال های اخیر، روش های مختلفی برای تولید اکسیدهای نانوساختاری توسعه یافته است. امروزه روش سل ژل روش شناخته شده ای برای تهیه نانوذرات اکسیدفلزی است. در این کار نانوکریستال های اکسیدی از فلزات فرومغناطیس با روش سل ژل تهیه گردید. نانوذرات با آنالیزهای xrd و sem مشخصه یابی شدند. نتایج آنالیزهای انجام شده نشان داد که اندازه کریستال ها در محدوده نانو (nm 100-1) بوده است.

همزیستی نانو و ابررسانایی از جمله موضوعاتی است که امروزه بسیار مورد توجه است. از نانو پودر های ریز ابررسانای ybco می توان در ساخت نوارهای ابررسانای بزرگ استفاده نمود که یک انقلاب تکنیکی را در تولید نوارهای ابررسانا ادعا می کند و نیز از آنها در ساخت سیمهای ابررسانا استفاده نمود. سیم های ابررسانا ساخته شده از پودرهای سرامیکی میکرو مقیاس، انعطاف پذیری کمی دارند و بسیار شکننده هستند. بنابراین می توان با انتخاب روش مناسب و بهینه سازی پارامترهای موثر در ساخت ابررساناها موفق به تولید پودرهای سرامیکی با مقیاس نانو، جهت ساخت سیم های ابررسانا با کیفیت مطلوب ترگشت که انعطاف پذیری بیشتری نیز دارند.در تحقیق حاضر نانو کریستال ابررسانا ybco به شکل پودری به روش سل-ژل ساخته شد. آنالیز فازی نمونه ها با طیف اشعه x مورد بررسی قرار گرفت که نشان داد نمونه تک فاز و ارتورومبیک است. اندازه تک کریستال (ریز بلورک ها) نمونه های تهیه شده 35 -29 نانومتر است.ساختار کریستالی نمونه ها با استفاده از نرم افزارmaud ظریف سازی شد. نتایج ظریف سازی حاکی از آن است که نمونه ها تطابق خوبی با نمونه مرجع دارند. میزان اکسیژن نمونه ها با استفاده از روش تیتراسیون یدی تعیین شد. ریزساختار و مورفولوژی با میکروسکوپ الکترونی مورد مطالعه قرار گرفت. تصاویر sem کاهش تخلخل، افزایش سطح تماس دانه ها و افزایش اندازه دانه ها را با افزایش مدت زمان زینتر نشان می دهند. دمای گذار ابررسانا با استفاده از تکنیک اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی ac ابررساناها بدست آمد.