بررسی خواص الکتریکی نانولوله­ های کربنی

شرح مختصر: پس از کشف نانولوله­ های کربنی توسط ایجیما و همکارانش بررسی­ های بسیار زیادی بر روی این ساختارها در سایر علوم انجام شده است. این ساختارها به دلیل خواص منحصر به فرد مکانیکی و الکتریکی که از خود نشان داده ­اند جایگزین مناسبی برای سیلیکون و ترکیبات آن در قطعات الکترونیکی خواهند شد. در اینجا به بررسی خواص الکتریکی نانولوله ­های کربنی زیگزاگ که به عنوان یک کانال بین چشمه و دررو قرار داده شده پرداختیم و نحوه­ی توزیع جریان در ترانزیستور­های اثر میدانی را در شرایط دمایی و میدان­های مختلف بررسی کرده ایم. از آنجایی که سرعت خاموش و روشن شدن ترانزیستور برای ما در قطعات الکترونیکی و پردازنده­ های کامپوتری از اهمیت ویژه ­ای برخوردار است، انتخاب نانولوله ­ای که تحرک پذیری بالایی داشته باشد بسیار مهم است. نتایج بررسی­ ها نشان می­دهد تحرک پذیری الکترون در نانولوله­­ های کربنی متفاوت به ازای میدان­های مختلفی که در طول نانولوله ­ها اعمال شود، مقدار بیشینه­ای را خواهد گرفت. بنا بر این در طراحی ترانزیستورها با توجه به مشخصه­ های هندسی ترانزیستور و اختلاف پتانسیلی که بین چشمه و دررو آن اعمال می­شود باید نانولوله ­ای را انتخاب کرد که تحرک پذیری مناسبی داشته باشد.

فهرست مطالب

مقدمه.. 1

فصل اول.. 3

مقدمهای بر کربن و اشکال مختلف آن در طبیعت و کاربرهای آن.. 3

1-1 مقدمه.. 3

1-2 گونه های مختلف کربن در طبیعت.. 4

1-2-1 کربن بیشکل.. 4

1-2-2 الماس.. 4

1-2-3 گرافیت.. 5

1-2-4 فلورن و نانو لوله های کربنی.. 5

1-3 ترانزیستورهای اثر میدانی فلز- اکسید - نیمرسانا و ترانزیستور های اثرمیدانی نانولوله ی کربنی.. 8

فصل 2.. 11

بررسی ساختار هندسی و الکتریکی گرافیت و نانولوله های کربنی.. 11

2-1 مقدمه.. 11

2-2 ساختار الکترونی کربن.. 12

2-2-1 اربیتال p2 کربن.. 12

2-2-2 روش وردشی.. 13

2-2-3 هیبریداسون اربیتالهای کربن.. 15

2-3 ساختار هندسی گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 19

2-3-1 ساختار هندسی گرافیت.. 19

2-3-2 ساختار هندسی نانولوله های کربنی.. 22

2-4 یاخته ی واحد گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 26

2-4-1 یاخته ی واحد صفحه ی گرافیت.. 26

2-4-2 یاخته واحد نانولوله ی کربنی.. 27

2-5 محاسبه ساختار نواری گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 29

2-5-1 مولکولهای محدود.. 29

2-5-2 ترازهای انرژی گرافیت.. 31

2-5-3 ترازهای انرژی نانولوله ی کربنی.. 33

2-5-4 چگالی حالات در نانولوله ی کربنی.. 37

2-6 نمودار پاشندگی فونونها در صفحه ی گرافیت و نانولوله های کربنی 38

2-6-1 مدل ثابت نیرو و رابطه ی پاشندگی فونونی برای صفحه ی گرافیت 39

2-6-2 رابطه ی پاشندگی فونونی برای نانولوله های کربنی.. 46

فصل 3.. 48

پراکندگی الکترون فونون.. 48

3-1 مقدمه.. 48

3-2 تابع توزیع الکترون.. 49

3-3 محاسبه نرخ پراکندگی کل.. 53

3-4 شبیه سازی پراکندگی الکترون – فونون.. 56

3-6 ضرورت تعریف روال واگرد.. 59

فصل 4.. 62

بحث و نتیجه گیری.. 62

4-1 مقدمه.. 62

4-2 نرخ پراکندگی.. 62

4-3 تابع توزیع در شرایط مختلف فیزیکی.. 64

4-4 بررسی سرعت میانگین الکترونها، جریان، مقاومت و تحرک پذیری الکترون 66

4-4-1 بررسی توزیع سرعت در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا.. 66

4-4-2 بررسی جریان الکتریکی در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 68

4-4-3 بررسی مقاومت نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا.. 68

4-4-3 بررسی تحرک پذیری الکترون در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 69

نتیجه گیری.. 71

پیشنهادات.. 72

ضمیمهی (الف) توضیح روال واگرد... 73

منابع.. 75

چکیده انگلیسی.. 78

فهرست شکل­ها

شکل1-1. گونه­ های مختلف کربن6

شکل 1-2. ترانزیستور اثر میدانی9

شکل 1-3. ترانزیستور نانولوله ­ی کربنی10

شکل 2-1. اربیتال . 15

شکل 2-2. هیبرید . 17

شکل 2-3. ساختار . 18

شکل 2-4. شبکه گرافیت21

شکل 2-5. یاخته­ ی واحد گرافیت21

شکل2-6. یاخته­ ی واحدنانولوله­ ی کربنی23

شکل 2-7. گونه­ های متفاوت نانولوله­ های کربنی25

شکل 2- 8. تبهگنی خطوط مجاز در نانولوله­ ی کربنی36

شکل 2-9. مؤلفه­ های ماتریس ثابت نیرو43

فهرست جدول­ها

عنوان صفحه

جدول 2-1 عناصر ماتریس ثابت نیرو43

فهرست نمودارها

عنوان صفحه

نمودار 2-1. نوار انرژی الکترونی گرافیت33

نمودار 2-2. نوار انرژی الکترونی نانولوله­ ی کربنی36

نمودار 2-3. چگالی حالات در نانولوله­ ی کربنی38

نمودار 2-4. نوار سه بعدی انرژی فونونی گرافیت45

نمودار 2-5. نوار انرژی فونونی در راستای خطوط متقارن منطقه اول بریلوئن45

نمودار 2-6. نوار انرژی فونونی نانولوله­ ی کربنی47

نمودار 3-1. سطح فرمی در نانولوله­ های کربنی54

نمودار 3-2. منطقه­ ی تکرار شونده در نانولوله­ های کربنی60

نمودار 3-3. نقاط متقارن در مسئله پراکندگی61

نمودار 4-1. نرخ پراکندگی در دو نانولوله­ ی زیگزاگ و 63

نمودار 4-2. وابستگی دمایی نرخ پراکندگی63

نمودار4-3. تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله ­ی 64

نمودار4-4. تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله­ ی65

نمودار 4-5. وابستگی سرعت میانگین الکترون به دما در نانولوله­ ی کربنی67

نمودار 4-6.توزیع سرعت در نانولوله­ های زیگزاگ67

نمودار 4-7. نمودار جریان – ولتاژ در مورد نانولوله­ های زیگزاگ68

نمودار 4-8. مقاومت نانولوله­ های مختلف ­69

فهرست پیوست­ها

عنوان صفحه

پیوست الف: توضیح روال واگرد73

چکیده انگلیسی78

خرید فایل

شیمی نانولوله های کربنی

شیمی - نانولوله های کربنی

چکیده

تحقیقات اخیر روی نانوسیالات، افزایش قابل توجهی را در هدایت حرارتی آنها نسبت به سیالات بدون نانوذرات و یا همراه با ذرات بزرگ‌تر (ماکرو ذرات) نشان می‌دهد. از دیگر تفاوت‌های این نوع سیالات، تابعیت شدید هدایت حرارتی از دما، همچنین افزایش فوق‌العاده فلاکس حرارتی بحرانی در انتقال حرارت جوشش آنهاست. نتایج آزمایشگاهی به دست آمده از نانوسیالات نتایج قابل بحثی است که به عنوان مثال می‌توان به انطباق نداشتن افزایش هدایت حرارتی با تئوری‌های موجود اشاره کرد. این امر نشان دهنده ناتوانی این مدل ها در پیش‌بینی صحیح خواص نانوسیال است. بنابراین برای کاربردی کردن این نوع از سیالات در آینده و در سیستم‌های جدید، باید اقدام به طراحی و ایجاد مدل‌ها و تئوری‌هایی شامل اثر نسبت سطح به حجم و فاکتورهای سیالیت نانوذرات و تصحیحات مربوط به آن کرد

سیستم‌های خنک کننده، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های کارخانه‌ها و صنایعی مانند میکروالکترونیک و هر جایی است که به نوعی با انتقال گرما روبه‌رو باشد. با پیشرفت فناوری در صنایعی مانند میکروالکترونیک که در مقیاس‌های زیر صد نانومتر عملیات‌های سریع و حجیم با سرعت‌های بسیار بالا (چند گیگا هرتز) اتفاق می‌افتد و استفاده از موتورهایی با توان و بار حرارتی بالا اهمیت به سزایی پیدا می‌کند، استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته و بهینه، کاری اجتناب‌ناپذیر است. بهینه‌سازی سیستم‌های انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسیله افزایش سطح آنها صورت می‌گیرد که همواره باعث افزایش حجم و اندازه این دستگاه‌ها می‌شود؛ لذا برای غلبه‌ بر این مشکل، به خنک کننده‌های جدید و مؤثر نیاز است و نانو سیالات به عنوان راهکاری جدید در این زمینه مطرح شده‌اند. نانوسیالات به علت افزایش قابل توجه خواص حرارتی، توجه بسیاری از دانشمندان را در سال‌های اخیر به خود جلب کرده است، به عنوان مثال مقدار کمی (حدود یک درصد حجمی) از نانوذرات مس یا نانولوله‌های کربنی در اتیلن گلیکول یا روغن به ترتیب افزایش 40 و 150 درصدی در هدایت حرارتی این سیالات ایجاد می‌کند [2] [3]؛ در حالی که برای رسیدن به چنین افزایشی در سوسپانسیون‌های معمولی، به غلظت‌های بالاتر از ده درصد از ذرات احتیاج است؛ این در حالی است که مشکلات رئولوژیکی و پایداری این سوسپانسیون‌ها در غلظت‌های بالا مانع از استفاده گسترده از آنها در انتقال حرارت می‌شود. در برخی از تحقیقات، هدایت حرارتی نانوسیالات، چندین برابر بیشتر از پیش‌بینی تئوری‌ها است. از دیگر نتایج بسیار جالب، تابعیت شدید هدایت حرارتی نانوسیالات از دما [4] [5] و افزایش تقریباً سه برابری فلاکس حرارتی بحرانی آنها در مقایسه با سیالات معمولی است.

فهرست مطالب :

چکیده ۱

مقدمه: ۳

فصل اول :

۱٫ تولید نانولوله های کربنی با سوزاندن گیاهان: ۶

فصل دوم :

۱٫ انتقال گرما به وسیله نانوسیالات…. ۹

۲ . تهیه نانوسیالات…. ۱۱

۳ . انتقال حرارت در سیالات ساکن.. ۱۳

۴ . جریان، جابه‌جایی و جوشش….. ۱۶

۵ . هدایت حرارتی نانوسیال.. ۱۸

۶ . چشم‌انداز. ۱۹

فصل سوم :

۱٫ محققان با نانو لوله‌های کربن نخستین مدارالکترونیک تک مولکولی را ساختند : ۲۲

۲٫ پژوهشگران ایرانی موفق به افزایش شار و انرژی مغناطیسی نانوآلیاژ مغناطیسی شدند: ۲۳

۳٫ نانولوله‌های پلیمری پایدار با کاربردهای نانو زیست‌فن‌آوری تولید شد : ۲۶

فصل چهارم :

۱٫ خوردگی در جهان نانو : ۳۰

۳٫ فناوری نانو چیست و چه اثری در آینده جهان خواهد داشت؟. ۳۲

۴٫ حفظ خواص نانولوله‌های کربنی متصل شده با افزودن هیدروژن (۸۶/۰۱/۱۹ ) ۳۹

۵٫ روشی برای تلخیص نانو لوله های نارس (۸۶/۰۱/۲۸ ) ۴۱

۶٫ ساخت نانو مدارهای رایانه‌ای نانو لوله ای (۸۶/۰۲/۰۱ ) ۴۲

۷٫ رشد قطعات بریده شده نانولوله‌های کربنی (۸۵/۱۰/۲۹ ) ۴۲

۸٫ مشاهده نانولوله‌های کربنی با پرتوهای الکترونی (۸۵/۰۳/۰۱ ) ۴۶

۹٫ انحناپذیری نانولوله‌ها، عاملی جهت کلیدزنی (۸۴/۰۹/۱۳ ) ۴۹

۱۰٫ ساخت جلیقه‌های ضدگلوله به کمک نانولوله‌کربنی (۸۵/۱۱/۰۸ ) ۵۱

۱۱٫ نانو لوله‌های کربنی جاذب با آستانه تراوایی کمتر (۸۴/۰۶/۰۳ ) ۵۴

فصل پنجم :

۱٫ جابه‌جایی شکاف انرژی نانولوله‌های کربنی با دما (۸۵/۰۲/۲۷ ) ۵۷

۲٫ عامل‌دار کردن نانولوله‌ها بدون کاهش هدایت الکتریکی آنها (۸۵/۰۷/۱۷ ) ۵۸

۳٫ غیرسمی‌کردن نانو لوله‌های کربنی با پوشش‌دار کردن آنها (۸۵/۰۳/۱۰ ) ۶۰

۴٫ خالص‌سازی نانولوله‌های کربنی از طریق فرآیند مبتنی بر لیزر (۸۵/۱۰/۳۰ ) ۶۳

۵٫ رشد نانو لوله‌های کربنی با روش CVD در دمای پایین (۸۵/۰۶/۰۷ ) ۶۶

فصل ششم :

۱٫ پر نمودن نانو لوله های نیترید بور (۸۲/۰۴/۰۴ ) ۶۸

۲٫ نانو لوله‌های کربنی داغترین موضوع در فیزیک (۸۵/۰۳/۰۳ ) ۶۹

۳٫ تولید نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره به وسیله یک فرآیند پلاسمای منحصر به فرد ۸۴/۰۲/۲۵ ) ۷۱

۴٫ معرفی پایان نامه :سنتز نانولوله‌‌های کربنی با روش رشد بر روی پایه کاتالیست آلومینا (۸۵/۱۲/۲۴ ) ۷۳

۵٫ تشخیص و شناسایی بخارهای شیمیایی به کمک نانولوله‌های کربنی (۸۴/۰۲/۲۱ ) ۷۵

روبرت ای فریتاس…. ۷۷

۶٫ نخستین کنگره بین المللی نانو فناوری و کابردهای آن.. ۷۸

۷٫ نانولوله کربنی.. ۸۲

۸٫ نانولوله‌های کربنی خالص و اولین آزمایش درون بدن موجود زنده (۸۵/۱۰/۱۷ ) ۸۳

۹٫ کاربرد نانولوله‌ها در پیل‌های خورشیدی… ۸۶

فصل هفتم.. ۹۵

۱٫ تأثیر فناوری‌نانو بر بازارهای انرژی ‏ (۸۵/۱۲/۲۴ ) ۹۶

۳٫ سنتز نانولوله‌‌های کربنی با روش رشد بر روی پایه کاتالیست آلومینا ۱۰۰

۴٫ نانولوله‌های کربنی خالص و اولین آزمایش درون بدن موجود زنده (۸۵/۱۰/۱۷ ) ۱۰۱

واکنش‌های جدید.. ۱۰۶

مسیر انتقال کوتاه ۱۱۱

۵٫ مزایای الکترودهای نانوساختار برای تجهیزات ذخیره انرژی پرسرعت…. ۱۱۵

۶٫ استانداردسازی نانولوله‌های کربنی.. ۱۱۵

۷٫ چالش‌های استانداردسازی نانولوله‌های کربنی.. ۱۱۸

۹٫ روش‌ها و ابزار اندازه‌گیری برای مشخصه‌یابی نانولوله‌های کربنی.. ۱۲۱

۱۰٫ کش آمدن نانولوله‌های کربنی؛ زیربنای توسعه نسل آینده نیمه‌‌‌رساناها و نانوکامپوزیت‌ها (۸۵/۰۱/۱۴ ) ۱۲۹

۱۱٫ ساخت نانوسیم‌های مقاوم با ساختار هیبریدی جدید (۸۵/۱۱/۲۹ ) ۱۳۰

۱۲٫ نانو لوله کربنی …………………………………………………………………………………………………………….۱۳۳

فصل هشتم :

۱٫خواص نانولوله کربنی……………………………………………………………………………..۱۳۵

۲٫کاربرد نانوتیوب در صنعت ساختمان…………………………………………………………..۱۳۵

۳٫دلایل رجحان نانولوله کربنی عبارتند از :………………………………………………………۱۳۶

منابع ……………………………………………………………………………………………………………

خرید فایل

سنتز، حلالیت و کاربرد نانو لوله های کربنی

سنتز، حلالیت و کاربرد نانو لوله های کربنی

در سالهای اخیر نانو لوله های کربنی (CNTs) مورد توجه محققان زیادی در زمینه ی علوم درمانی و کاربرد در زیست شناسی قرار گرفته است. به واسطه ی ساختار لولهای منحصر بهفرد آنها ، پیوند کووالانس ،ویژگیهای حرارتی و مکانیکی و الکتریکی نانولولهها، آنها را بهعنوان مواد تقویتکننده در ...

دریافت فایل

سنتز نانوذره TiO2 و عامل دار کردن آن توسط فورمیک اسید و نانولوله های کربنی و بررسی خاصیت جذب آنها در فیبرهای میکرواستخراج

سنتز نانوذره TiO2 و عامل دار کردن آن توسط فورمیک اسید و نانولوله های کربنی و بررسی خاصیت جذب آنها در فیبرهای میکرواستخراج

در تحقیق انجام شده، پس از سنتز نانو ذره تیتانیوم دی اکسید (TiO2) با استفاده از تکنیک سل هیدروترمال، توسط کربن نانو تیوب و - فورمیک اسید عاملدار شده و خاصیت جذب این نانو ذرات در فیبرهای میکرو استخراج توسط FT-IR ، XRD ، TGA و BET موردبررسی قرار گرفته است. یکی از مهمترین خواص کاتالیزورهای ...

دریافت فایل

بررسی و مدل سازی شکل دهنده مایع تعاملی نانو لوله های کربنی با توجه به اثر اندازه نانو جریان و نانو ساختار

بررسی و مدل سازی شکل دهنده مایع تعاملی نانو لوله های کربنی با توجه به اثر اندازه نانو جریان و نانو ساختار

در این مقاله معادله حرکت لوله های انتقال سیال بررسی شده است. ما با استفاده از اصوول ماانیوس سویاما مان وداستفاده کرده ایم و نشان می دهود کوه (FSI) مدل استوکس و همچ ین چ دین معیار در زمی ه تعامل ساختار مایعویساوزیته جریان سیال باید در معادله حرکت سیال صدق ک د. براساس این نتیجه ما ...

دریافت فایل

پایان نامه مقطع دکترا با موضوع «استفاده از نانو لوله های کربنی در حسگرهای شیمیایی و بیولوژیکی در محلول

پایان نامه مقطع دکترا با موضوع «استفاده از نانو لوله های کربنی در حسگرهای شیمیایی و بیولوژیکی در محلول

پایان نامه مقطع دکترا با موضوع laquo;استفاده از نانو لوله های کربنی در حسگرهای شیمیایی و بیولوژیکی در محلول raquo; که در ژانویه 2008 در دانشگاه کُرنِل یکی از معتبرترین دانشگاه های آمریکا ارائه شد Chemical and biological sensing with carbon nanotubes in solution زبان طبق انتظار انگلیسی 240 صفحه PDF ...

دریافت فایل

اعمال پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربید تنگستن بر روی فولاد کربنی و بررسی خواص سایشی آن

اعمال پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربید تنگستن بر روی فولاد کربنی و بررسی خواص سایشی آن

عنوان تحقیق: اعمال پوشش نانوکامپوزیتی کرم-کاربید تنگستن بر روی فولاد کربنی و بررسی خواص سایشی آن فرمت فایل: word تعداد صفحات: 109 شرح مختصر: آبکاری الکتریکی یکی از روش های مناسب جهت همرسوبی ذرات ریز فلزی، غیر فلزی و پلیمری در زمینه فلزی است.در این تحقیق پوشش نانوکامپوزیتی ...

دریافت فایل

دانلود فایل ورد Word پروژه بررسی ساختار و خواص الکتریکی نانو لوله های کربنی

دانلود فایل ورد Word پروژه بررسی ساختار و خواص الکتریکی نانو لوله های کربنی

عنوان پروژه : بررسی ساختار و خواص الکتریکی نانو لوله های کربنی تعداد صفحات : ۸۲ شرح مختصر پروژه : در پروژه حاضر به بررسی ساختار و خواص الکتریکی نانو لوله های کربنی پرداخته شده است.در این پروژه به بررسی خواص الکتریکی نانولوله های کربنی زیگزاگ که به عنوان یک کانال بین چشمه و ...

دریافت فایل

فایل پاورپوینت ترانزیستورهای نانو لوله کربنی CNTFET

فایل پاورپوینت ترانزیستورهای نانو لوله کربنی CNTFET

در سال 1965 آقای مور پیش بینی کرد که تعداد ترانزیستور های روی یک تراشه هر دو سال یکبار دو برابر می شود. اما این کاهش ابعاد ترانزیستور ها به زودی به پایان خواهد رسید. به عنوان مثال بخش هایی از ترانزیستورها تنها به اندازه چند اتم ضخامت دارند. بنابراین وقتی ابعاد این بخش ها به یک ...

دریافت فایل

مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

عنوان پایان نامه: مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی فرمت فایل: word تعداد صفحات: 228 شرح مختصر: از آنجائیکه شرکت های بزرگ در رشته نانو فناوری مشغول فعالیت هستند و رقابت بر سر عرصه محصولات جدید شدید است و در بازار رقابت، قیمت تمام شده محصول، یک عامل عمده در موفقیت ...

دریافت فایل