زهرا عالمی پور

نانوسیم‌های آهن _ مس به روش الکتروانباشت متناوب در قالب اکسید آلومینیم متخلخل ساخته شدند که یک نانوسیم دو جزئی با یک قسمت مغناطیسی (Fe) و یک قسمت با خاصیت پلاسمونی (Cu) است و تاثیر تغییر زمان انباشت نانوسیم‌ها بر خواص اپتیکی و مغناطیسی آن‌هامورد مطالعه قرار گرفت. نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنج پراش اشعه ایکس، طیف‌سنجی مرئی _ فرابنفش، طیف‌سنج پراکندگی انرژی پرتو X و مغناطومتر نیروی گرادیان متناوب مورد بررسی قرار می‌گیرند. با بررسی الگوی پراش پرتو X نانوسیم‌های مس مشخص شد که دارای سه قله در مقادیر 2θ در3/43 با اندیس میلر (111)، در 6/50 با اندیس میلر (200) و در 2/74 درجه با اندیس میلر (220) می‌باشد. الگوی پراش مربوط به نانوسیم‌های آهن _ مس مورد بررسی و مشخص شد که قله (111)Cu کمی تیز‌تر شده و به سمت راست از 7/44 به 9/44 درجه انتقال یافته و شدت قله‌های مربوط به آهن کاهش یافته است و به سمت راست انتقال یافته است. برای مطالعه خواص پلاسمونی، نانوسیم‌های آهن _ مس در زمان‌ انباشت آهن در1، 2 و 3 دقیقه و مس در زمان انباشت 4، 3 و 2 دقیقه در NaOH در زمان 24، 48، 72 و 96 ساعت شستشو دادیم و قله پلاسمونی آهن با طول موج 499 تا 8/500 نانومتر را نشان داد. آهن در زمان انباشت یک دقیقه و مس در زمان انباشت 4 دقیقه در زمان 48 ساعت شستشو در محلولNaOH1 مولار در قله‌های جذبی 1/568، 2/605نانومتر می‌باشد. همچنین در زمان 72 ساعت دارای قله‌های 553،609نانومتر می‌باشد و در زمان انباشت 2 دقیقه آهن و 3 دقیقه مس دارای یک قله‌ی جذبی در 603 می‌باشد. الگوی EDX نمونه‌ها مورد بررسی قرار گرفت و با افزایش زمان انباشت آهن درصد وزنی آهن افزایش می‌یابد و با کاهش زمان انباشت مس درصد وزنی مس کاهش می‌یابد. خواص مغناطیسی نانوسیم‌های مس در زمان انباشت 5 دقیقه یک ماده‌ی غیر مغناطیس است و همچنین حلقه‌ی پسماند سه نمونه‌ی آهن _ مس با افزایش زمان انباشت آهن میدان وادارندگی کاهش می‌یابد و از مقدار 1809 تا 1672اورستد می‌رسد.

امروزه با توجه به افزایش تقاضا و کمبود منابع در جهان، تلاش‌ها برای دستیابی به موادی با ویژگی‌های تضمین شدهافزایش یافته است. به همین دلیل، تحقیقات بر روی مواد در اندازه نانو و مقیاس میکروسکوپی مورد توجه محققان علوم مختلف قرار گرفته است. ما در این پایان نامه به مطالعه ویژگی‌های فیزیکی دسته جدیدی از مواد بر پایه کربن می‌پردازیم. در ابتدا با استفاده از مدل تنگ-بست (تقریب نزدیکترین همسایگان) هامیلتونین دگرشکل اس-گرافن را محاسبه می‌کنیم. سپس با استفاده از رویکرد تابع گرین به بررسی ویژگی‌های فیزیکی نظیر ترموالکتریک و ترمودینامیک تحت تاثیر میدان مغناطیسی، ولتاژ بایاس و الکترون و حفره می‌پردازیم. نتایج ما نشان داد که میدان مغناطیسی ظرفیت گرمایی الکترونیکی را افزایش می‌دهد و با رابطه دبای انیشتین همسو می‌شود. علاوه بر این، تک لایهاس-گرافن بسته به پارامترهای خاصی مانند تزریق الکترون (حفره)، میدان مغناطیسی خارجی و ولتاژ بایاس می‌تواند یک نیمهرسانای نوع pیا نوع n باشد. همچنین ویژگی‌های نوری تحت اثر میدان مغناطیسی، دما و تزریق حفره (الکترون) و چگالی حالت‌های تک لایه اس-گرافن نیز تحت تغییر میدان مغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با اعمال میدان مغناطیسی شکاف نوار انرژی کاهش پیدا می‌کند. همچنین سرعت پراکندگی در باند رسانش (به دلیل افزایش چگالی الکترون) با افزایشتزریق الکترون افزایش می‌یابد که باعث ایجاد پدیده بلاک پائولی و در نتیجه کاهش جذب نوری می‌شود. ما همچنین با استفاده از روش تنگ-بست و تابع گرین به بررسی ویژگی‌های الکترونیکی و انتقالی تک لایه گاما-گرافاین تحت تاثیر کرنش و میدان مغناطیسی می‌پردازیم. نتایج عددی ما نشان می‌دهد که رسانندگی گرمایی با افزایش دما افزایش می‌یابد. این اثر از افزایش انرژیگرمایی حامل‌های بار و تحریک آنها به نوارهای رسانش ناشی می‌شود. در بخش دیگری از پایان نامه نیز ما خاصیت ترمودینامیکی و الکترونیکی تک لایه (6-6-12)-گرافاین را در حضور کرنش و میدان مغناطیسی مورد ارزیابی قرار می‌دهیم. بررسی‌هانشان می‌دهد که با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی و با افزایش میدان مغناطیسییک انتقال فاز از نیمه فلزی به فلز رخ می‌دهد. مقدار چگالی حالت‌ها در انرژی صفر کمی با افزایش پارامتر کرنش کششی افزایش می‌یابد. بنابراین خاصیت نیمه فلزی نمونه با پارامتر کرنش کششی کاهش می‌یابد. در بخش پایانی این پژوهش ما به بررسی ساخت اتصالات ناهمگون بر پایه مواد دو بعدی کربنی خواهیم پرداخت. ما با استفاده از روش ساخت قالب‌های آلومینیای آندایز شده (AAO) و تبخیر شیمیایی در فاز بخار(CVD) به بررسی ساخت نانو اتصالات ناهمگون دو بعدی می‌پردازیم.

رشد نانوسیم‌های اکسید روی بر روی قالبAAOبه روش رسوب حمام شیمیایی، موضوعی است که در نانوفناوری بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه، فرایند رشد نانوسیم‌های اکسید روی بر روی قالب AAO به روش رسوب حمام شیمیایی با استفاده از دو ترکیب مختلف با میزان غلظت متفاوت بررسی شده است.مطالعه‌ها، بر روی رشدساختار و خواص نانوسیمهای اکسید روی به روش‌های مختلف با استفاده از تکنیک‌هایی همچون پراش پرتوی ایکس، میکروسکوپ الکترونیروبشی و طیف سنجی فرابنفش_مرئی نتایجی مفید ارائه داده است. در نتیجه رشد نانوسیم‌هایاکسید روی بر روی قالب AAO تحت روش رسوب حمام شیمیایی با ترکیب مناسب و بهینه سازی شرایط فرایند، می‌تواند به ایجاد مواد نانوساختار با خواص و کاربردهای مورد نیاز در صنایع مختلف منتهی شود.

در این پژوهش ما قالب‌های آلومینای متخلخل را در محلول اسید سولفوریک به روش آندایز دو مرحله‌ای تحت ولتاژ 20، 25 و 30 ولت و در زمان‌های 20، 30 و 40 دقیقه آماده کردیم. نتایج ما نشان می‌دهد که تحت یک ولتاژ ثابت و با افزایش زمان قطر حفره‌ها افزایش پیدا کرده است. همچنین در کل با تغییر ولتاژ و باز افزایش زمان میانگین قطر حفره‌ها باز هم افزایش یافته است. مرحله بعد عمق حفره‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داده شده که در یک ولتاژ ثابت 25 ولت با افزایش زمان آندایز عمق حفره‌ها افزایش پیدا کرده است.

در این پایان نامه ابتدا با استفاده از مدل تنگ بست هامیلتونین 11 و 6 نواری مولیبدن دی سولفاید را محاسبه می کنیم. سپس به وسیله تابع گرین و مدل هولشتاین به بررسی خواص ترموالکتریک و ترمودینامیک تحت تاثیر میدان مغناطیسی، جفت شدگی الکترون-فونون و تزریق الکترون و حفره می پردازیم. نتایج نشان می دهد که اعمال میدان مغناطیسی بر تک لایه مولیبدن دی سولفاید سبب کاهش گاف انرژی آن می شود. همچنین ظرفیت گرمایی و رسانندگی گرمایی با اعمال میدان مغناطیسی و تزریق الکترون کاهش می یابد در حالی که با تزریق حفره افزایش پیدا می کند. نشان می دهیم که تک لایه مولیبدن دی سولفاید در فاز پادفرومغناطیس قرار دارد که با اعمال میدان مغناطیسی فاز آن از پادفرومغناطیس به فرومغناطیس تغییر پیدا می کند. همچنین به بررسی خواص ترموالکتریک و ترمودینامیک نانونوارهای هیبریدی لبه زیگزاگی MoS2/MoSe2 و MoS2/WSe2 با استفاده از مدل تنگ بست 6 نواری و تابع گرین غیرتعادلی تحت تاثیر میدان تبادلی و میدان الکتریکی عرضی می پردازیم. نتایج نشان می دهد که این نانونوارها دارای خاصیت فلزی هستند که با اعمال میدان الکتریکی عرضی شبه گاف ایجاد می شود. همچنین با اعمال میدان مغناطیسی و میدان عرضی ظرفیت گرمایی و پذیرفتاری مغناطیسی کاهش پیدا می کند. همچنین با استفاده از مدل تنگ بست به بررسی ضریب جذب نوری فسفرین تحت تاثیر تنش و میدان مغناطیسی خارجی می پردازیم. نتایج ما نشان می دهد با اعمال تنش تک محوری قله در نمودار جذب نوری برای تک لایه فسفرین به فرکانس های بالاتر منتقل می شود. با افزایش دما نرخ جذب نوری فسفرین در یک میدان مغناطیسی ثابت کاهش پیدا می کند. همچنین با استفاده از مدل تنگ بست و تابع گرین به بررسی خواص ترموالکتریک سیلیسیم کاربید دولایه تحت تاثیر ولتاژ بایاس و میدان مغناطیسی می پردازیم. که نشان دادیم سیلیسم کاربید دولایه یه ماده یک ماده فلزی است که با اعمال کردن ولتاژ بایاس باند گاف افزایش پیدا می کند و به نیمه رسانا تبدیل می شود.با افزایش ولتاژ بایاس رسانندگی گرمایی سیلیسم کاربید دولایه به دلیل افزایش باند گاف کاهش پیدا می کند.همچنین حامل های بار سیلیسم کاربید دولایه حفره هستند به دلیل اینکه علامت ضریب سیبک آن مثبت است.

در این پایان نامه، ساختار بلوری و ریخت شناسی سطح آلومینیوم را پس از تابکاری ورقه های آلومینیوم و پولیش نمونه ها بررسی خواهیم کرد. تابکاری ورقه های آلومینیوم در زمان های صفر، 20 دقیقه و 40 دقیقه و در دماهای 350، 450 و 550 درجه سانتی گراد انجام شدند. پولیش نمونه ها در زمان های 6 دقیقه، 8 دقیقه و 10 دقیقه انجام شده است. تحلیل داده ها با استفاده از تصاویر به دست آمده از دستگاه های میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) مورد ارزیابی قرار گرفته اند که نشان می دهد با افزایش دمای تابکاری ناهمواری های سطح و برآمدگی ها بیشتر شده است که باعث می شود شدت قله کاهش یابد و ریخت شناسی سطح آلومینیوم نامنظم شود. افزایش زمان پولیش نیز باعث می شود سطحی نامنظم از ورقه های آلومینیوم به وجود آید.

اکسید روی یک نیمه رسانای نوع n است که به دلیل خواص بسیار زیاد از جمله گاف انرژی مناسب در بسیاری از کاربردهای الکتریکی و اپتیکی مورد استفاد قرار می گیرد. در این پژوهش، لایه های نازک نیمه رسانای شفاف اکسید روی به روش کندوپاش متناوب بر روی زیر لایه شیشه ساخته شد. همچنین به منظور بررسی خواص ساختاری لایه های نازک اکسید روی سنتزشده از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده کردیم. سپس برای بررسی خواص اپتیکی از جمله گاف انرژی و انرژی اورباخ از طیف سنج ماورابنفش-مرئیUv –vis استفاده کردیم. نتایج حاصل از پراش پرتو ایکس نشان می دهد که ساختار کریستالی لایه نازک اکسید روی شکل گرفته است. طیف اشعه ایکس نشان می دهد که با افزایش ولتاژ کندوپاش لایه ها دارای خاصیت بلورینگی بیشتری می شوند. افزایش ولتاژ کندوپاش منجر به کاهش طول موج بیشینه نمونه تهیه شده و تغییر قله جذب شده است. همچنین ایجاد قله ها به عنوان شاخصی برای وجود اکسید روی در ساختار است. افزایش زمان ساخت باعث کاهش طول موج بیشینه شده و قله جذب در طول موج های مختلف تغییر کرده است .نتایج نشان می دهد گاف انرژی ابتدا در دمای 300 درجه سانتی گراد با کاهش طول موج بیشینه و تعییر قله جذب در ولتاژهای مختلف کندوپاش، کاهش یافته است و سپس در دمای 400 درجه سانتی گراد مقدار گاف انرژی در نتیجه افزایش ولتاژ کندوپاش افزایش یافته و دوباره در دمای 500 درجه سانتی گراد گاف انرژی کاهش یافته است. این امر درنتیجه افزایش درجه بلورینگی نمونه ها در دماهای مختلف است. که افزایش دما باعث کاهش در تهی جاهای اکسیژن شده که منجر به کاهش چگالی حامل های بار و در نتیجه کاهش گاف انرژی می شود. به موجب افزایش زمان ساخت گاف انرژی کاهش پیدا کرده است. افزایش ولتاژ کندوپاش در زمان یکسان باعث افزایش انرژی اورباخ و در نتیجه کاهش شکاف باند نواری شده است. از طرف دیگر افزایش انرژی اورباخ باعث ناراستی های بلوری در لایه های اکسید روی شده است که این امر بیشتر متوجه افزایش اکسیژن در ساختار بلوری است که باعث افزایش نقص های بلوری شده است. افزایش زمان ساخت باعث افزایش انرژی اورباخ شده و این افزایش در انرژی اورباخ براساس آنچه که در نتایج حاصل از گاف انرژی این نمونه ها در بالا دیده شد باعث کاهش گاف انرژی شده است. تغییر انرژی اورباخ در جهت عکس گاف انرژی است.

در این پایان نامه، ساخت قالب های اکسید آلومینیوم آندی AAO و مکانیزم تشکیل آن ها توضیح داده می شود. پس از آندایز اول و سونش نمونه ها، آندایز دوم در ولتاژهای 30 ولت، 40 ولت و 50 ولت و در زمان های 30 دقیقه، 60 دقیقه و 90 دقیقه انجام شدند. در تمام این حالت ها، پارامترهایی همچون قطر حفره ها، عمق آن ها و همچنین تعداد حفره ها در هر سانتی مترمربع اندازه گیری شدند. تحلیل داده ها با استفاده از تصاویر به دست آمده از دستگاه های SEM و AFM و همچنین با استفاده از نرم-افزار ImageJ، نتایج مورد ارزیابی قرار گرفتند که نشان می دهد با افزایش ولتاژ و زمان آندایز، قطر حفره ها در حال افزایش است. طبق روابطی که در مقالات و نوشته های دیگران نیز آمده، بین ولتاژ آندایز و قطر حفره ها رابطه ای خطی برقرار است، که داده های بدست آمده در این پژوهش نیز به نتایج مشابهی منجر شده است. همچنین عمق حفره ها با افزایش پتانسیل اعمال شده، طی فرآیند آندایز، حالت افزایشی را نشان می دهند به گونه ای که می توان گفت با یک ثابت تناسبی این دو پارامتر باهم نسبت مستقیم دارند. با طولانی شدن زمان آندایز، عمق حفره ها نیز افزایش یافته اما تغییرات آن خیلی زیاد نیست. تعداد حفره های ایجاد شده در هر سانتی مترمربع، به طور تقریبی در نمونه های آندایز شده، با گذشت زمان بیشتر آندایز و با افزایش ولتاژ اعمال شده، روند کاهشی را نشان می دهد.

دراین پایان نامه نانوسیم های آلیاژی نیکل-تنگستن به روش الکتروانباشتجریان متناوب بوسیله-ی قالب اکسید آلومینیوم آندی ساخته می شوند. خواص مغناطیسی وتحلیل عنصری نانوسیم هابوسیله دستگاه مغناطوسنج نیروی گرادیان متناوب(AGFM )، طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) مورد مطالعه قرار می گیرند. ساختار بلوری و رفتار حرارتی نانوسیم ها با استفاده از طیف سنجی پراش اشعه ایکس(XRD) مشخص می شوند. برای اثر غلظت محلول هایی با درصدهای متفاوتی از ناخالصی تنگستن شامل (5/0، 1، 5/1، 2)ساخته می شوند و نمونه ها با آن محلول ها انباشت می شوند. اثر تابکاریحرارتیبررویخواصمغناطیسینانوسیم ها، درگستره یدمایی 300 تا 600درجه سانتی گرادتحتگازبی اثرآرگونصورت می گیرد. بعد از تابکاری حرارتی، به دلیل بیشترین تغییرات میدان وادارندگی و نسبت مربعی برای نانوسیم تهیه شده با 5/0 درصد ناخالصی تنگستن، این نانوسیم به عنوان بهینه اثر غلظت تعیین می گردد. برای بررسی اثرPH بر روی خواص مغناطیسی نمونه ها، نانوسیم هایی با PH های 5/4، 75/4، 5، 25/5، 5/5، 75/5 و6 ساخته می شوند.در نهایت پس از تابکاری حرارتی، نانوسیم ساخته شده با75/5 =PHبه عنوان نمونه ی بهینه مشخص می گردد.

در این پایان نامه نانوسیم های نیکل-قلع با روش الکتروانباشت جریان متناوب درون قالب های اکسید آلومینیم آندی طی فرایند آندایز دو مرحله ای ساخته می شوند. خواص مغناطیسی نانوسیم ها بوسیله ی دستگاه مغناطوسنج نیروی گرادیان متناوب (AGFM) بررسی می شود. همچنین آنالیز عنصری، ساختار مورفولوژی و ساختار بلوری نانوسیم ها به ترتیب توسط طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج پراش اشعه ایکس (XRD) مورد مطالعه قرار می گیرند. برای بررسی اثر غلظت ناخالصی قلع بر خواص مغناطیسی نانوسیم ها، نمونه هایی با درصدهای مولی متفاوتی از قلع ساخته می شوند. سپس نمونه های ساخته شده در محدوده ی دمایی 300 تا 600 درجه ی سانتی گراد تابکاری می شوند. پس از تابکاری در هر دما خواص مغناطیسی آن ها اندازه گیری می شود. نمونه ی ساخته شده با 5/0 درصد غلظت مولی قلع به دلیل بیشترین تغییرات میدان وادارندگی و نسبت مربعی، به عنوان نانوسیم بهینه ی اثر غلظت تعیین گردید. در گام بعد برای مطالعه ی اثر بسامد انباشت، بسامدهای 50، 100، 150، 200، 250 و 275 هرتز بر روی نانوسیم های حاوی 5/0 درصد غلظت مولی قلع اعمال می شود. پس از تابکاری نمونه ها، نانوسیم ساخته شده تحت فرکانس 250 هرتز به عنوان نمونه ی بهینه مشخص گردید.

دراین پایان نامه نانوسیم های آلیاژی Co97W3 به روش الکتروانباشتجریان متناوب در داخل قالب اکسید آلومینیوم آندی، ساخته می شوند. خواص مغناطیسی، آنالیز عنصری و ساختار مورفولوژی نانوسیم ها توسط دستگاه مغناطوسنج نیروی گرادیان متناوب(AGFM )، طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) مورد مطالعه قرار می گیرند. ساختار بلوری و رفتار حرارتی نانوسیم ها با استفاده از طیف سنجی پراش اشعه ایکس(XRD) مشخص می شوند. اثر ولتاژ پالسی بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم هایی که با زمان های خاموشی مختلف (0 -5 – 10 -15- 20- 25- 30- 35- 50- 100- 200 میلی ثانیه)ساخته شدند مورد بررسی قرار می گیرد. سپس نمونه ها در محدوده ی دمایی بین ( 300-600 ) تابکاری حرارتی می شوند. نتایج نشان می دهد نانوسیم هایی که با اعمال زمان خاموشی 30 میلی ثانیه ساخته می شوند دارای بیشترین میدان وادارندگی (1359) در دمای 600 درجه سانتی-گراد هستند، بنابراین این نانوسیم ها به عنوان نمونه بهینه اثر ولتاژ پالسی در نظر گرفته می شوند. برای بررسی اثر ولتاژ نامتقارن بر روی خواص مغناطیسی نمونه ها، نانوسیم هایی با ولتاژ کاهشی ثابت 15- ولت و ولتاژهای اکسایشی مختلف از 7+ تا21+ ولت ساخته می شوند.در نهایت پس از تابکاری حرارتی، مشاهده شد که ولتاژ کاهشی 15- ولت و ولتاژ اکسایشی 9+ ولت ولتاژهای بهینه هستند.

در این پژوهش نتایج مربوط به بررسی اثر ناخالصی نیکل و پایدارکننده بر روی ساختار و خواص نانومیله های اکسید روی ارائه می شود. نانو میله های اکسید روی به روش سل-ژل و با استفاده از استات روی (به عنوان پیش ماده) نیکل (به عنوان ناخالصی )و متانول و آب مقطر (به عنوان حلال )ساخته می شوند. اثر اضافه کردن میزان ناخالصی نیکل بر روی ساختار و خواص نانومیله ها بررسی می گردد. ساختار شیمیایی نانو میله ها توسط طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX)، ریخت شناسی و ساختار بلوری نمونه ها به وسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) اندازه گیری می شوند. نتایج نشان می دهند که افزودن نیکل به عنوان ناخالصی به اکسید روی، باعث تغییر در گاف انرژی و موقعیت قله های به دست آمده از طیف جذبی مرئی فرابنفش می شود. نیکل فلزی مقاوم با ساختار بلورین fcc می باشد که با افزودن آن به نمونه ها و مشاهده طیف پراش پرتو ایکس مشخص شد که جز اکسید روی و نیکل هیچ فاز واکنشی دیگری وجود ندارد که این امر نشان دهنده ساختار کریستالی اکسید روی است. نتایج مربوط به گاف انرژی نمونه ها نشان می دهد که با افزایش مقدار ناخالصی نیکل، گاف انرژی نمونه ها کاهش یافته و به سمت مقادیر کمتر پیش می رود. نتایج مربوط به بررسی اثر دما در دماهای خشک کردن 30، 50، 70، 90، 110 و 130درجه سانتی گراد در دمای پخت℃ 300 برای نمونه های خالص نشان می دهد که با افزایش دمای خشک کردن، گاف انرژی نمونه ها تغییر می کند که علت آن تغییرات در اندازه ذرات با افزایش دمای خشک کردن است. با استفاده از دستگاه طیف سنج پراش اشعه ی ایکس برای نمونه های اکسید روی خالص خشک شده در دماهای 50، 90، 130 درجه سانتی گراد نیز مشخص شد، که شدت قله ها با افزایش دمای پخت تغییر می یابد که این امر باعث تغییرات در بلورینگی و اندازه ذرات می شود و همچنین فاز ساختاری این نانومیله ها مکعبی شش گوشی (hcp) می باشد. نتایج مربوط به نمونه های ساخته شده با افزایش مقدار PVP نشان می دهد که افزودن PVP به نمونه های خالص نیز باعث افزایش گاف انرژی و جابه جایی موقعیت قله های به دست آمده می شود.

در حال حاضر ساخت مواد نانوساختار و مطالعه خواص آن ها توجه پژوهشگران بسیاری را به خود جلب کرده است. زیرا خواص مغناطیسی، نوری، الکتریکی، شیمیایی، مکانیکی و کاتالیزوری این مواد می تواند نسبت به مقیاس بالاتر خیلی متفاوت باشد. یکی از انواع نانوساختارها نانوسیم ها هستند که دارای قطری در مقیاس نانو می باشند. در این پایان نامه ابتدا نانوسیم های Co70Fe30 با استفاده از قالب اکسید آلومینیوم متخلخل آندی و با روش الکتروانباشت شیمیایی به صورت جریان متناوب ساخته می شوند و سپس اثر تغییرات pH و سدیم گلی کنات به عنوان پایدار کننده مورد بررسی قرار می گیرند و با به دست آوردن مقداربهینه ی میدان وادارندگی در 3 =pH، اثر اضافه کردن قلع به نانوسیم های کبالت- آهن، همچنین تاثیر دما و ولتاژ متقارن بر خواص مغناطیسی نانوسیم ها بررسی می گردد. با اضافه کردن قلع میدان وادارندگی از 1687 اورستد به 650 اورستد کاهش پیدا کرد. برای بررسی اثر تابکاری حرارتی بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها، نمونه ها در بازه ی دمای 300 تا 600 درجه سانتی گراد تابکاری می شوند و سپس اثر ولتاژ متقارن بر روی نانوسیم های (Co70Fe30)98Sn2 مورد بررسی قرار می گیرد. مشاهده می شود با افزایش ولتاژ انباشت میدان وادارندگی افزایش می یابد و بالاترین میدان وادارندگی مربوط به نانوسیم ساخته شده در ولتاژ 35 ولت می باشد.

در این پژوهش نتایج مربوط به بررسی اثر ناخالصی کبالت بر روی ساختار و خواص نانومیله های روی اکسید ارائه می شود. این نانومیله ها به روش سل- ژل و با استفاده از روی استات (به عنوان پیش ماده) استات کبالت (به عنوان ناخالصی) و مخلوط متانول و آب مقطر (به عنوان حلال) ساخته می شوند. اثر اضافه کردن میزان ناخالصی کبالت بر روی ساختار و خواص نانومیله ها بررسی می گردد. ریخت شناسی و ساختار بلوری نمونه ها به وسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD) اندازه گیری می شوند. نتایج نشان می دهند که وجود ناخالصی در نانوساختار باعث تغییر در اندازه ذرات بدست آمده می شود که همین امر در جابه جایی موقعیت قله های بدست آمده از طیف جذبی مرئی- فرابنفش و در نتیجه تغییر گاف انرژی، ثابت های شبکه و طول پیوند نمونه ها تاثیر گذار است. کبالت عموما فلزی دارای مخلوطی از دو ساختار با شکل بلورین fcc و hcp می باشد. با افزودن آن به نمونه ها و مشاهده طیف پراش پرتو ایکس مشخص شد که هیچ قله اضافی ناشی از آن در ساختار بدست آمده وجود ندارد که این امر نشان دهنده وجود ساختار بلوری و بدون فاز دیگر روی اکسید است. نتایج مربوط به بررسی اثر تابکاری در دماهای ℃300 الی ℃600 برای نمونه های خالص نشان می دهد که گاف انرژی نمونه ها تحت تاثیر تابکاری و افزایش دما کاهش می یابد که این امر ناشی از تغییر در اندازه ذرات بدست آمده با افزایش دمای تابکاری است که در نتیجه آن، شدت قله های حاصل از پراش پرتو ایکس برای نمونه ها نیز تحت تاثیر قرار گرفته و افزایش می یابد که این امر بلورینگی نانوساختار بدست آمده را نشان می دهد. نتایج مربوط به نمونه های ساخته شده با افزایش مقدار پایدار کننده سیتریک اسید نشان می دهد که افزودن پایدار کننده سیتریک اسید به نمونه ها نیز باعث تغییر در اندازه ذرات بدست آمده می شود و در نتیجه خواص نوری و یا ساختار الکترونیکی آنها را تحت تاثیر قرار می دهد.

در این پایان نامه نانوسیم های آهن-تنگستن با استفاده از قالب آلومینیوم آندی و به روش الکتروانباشت متناوب تهیه می شوند. ابتدا قالب های اکسید آلومینای آندی به روش آندایز دو مرحله-ای آماده می شوند و سپس در حین مرحله چهار دقیقه ایی انباشت، اثر غلظت، بسامد، ولتاژ پالسی به صورت جداگانه روی نانوسیم ها بررسی می گردد. خواص مغناطیسی نانوسیم ها با استفاده از دستگاه مغناطوسنج نیروی گرادیان متناوب (AGFM)، ساختار شیمیایی نانوسیم ها توسط طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX) و ریخت شناسی نانوسیم ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام می شود. ساختار بلوری نمونه ها با استفاده از طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) بررسی می شود. برای بررسی اثر تابکاری حرارتی بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها، نمونه ها در گستره ی دمایی (°C‎600 - 300) تحت گاز بی اثر آرگون تابکاری می شوند. در اثر غلظت محلول هایی با درصدهای متفاوتی از ناخالصی تنگستن شامل( 5/0-1-2-25/2-5/2-3-4-5 )تهیه می گردد و نمونه ها با آن محلول ها انباشت می شوند. بعد از تابکاری حرارتی، بیشترین تغییرات میدان وادارندگی برای نانوسیم تهیه شده با 25/2 درصد ناخالصی تنگستن شد و به عنوان نانوسیم بهینه اثر غلظت مشخص می شود. اثر بسامد انباشت در بسامدهای( 50-1000) هرتز روی نانوسیم ها اعمال می شود و پس از تابکاری، نانوسیم تهیه شده با بسامد 200 هرتز با بیشترین تغییرات به عنوان نانوسیم بهینه اثر بسامد مشخص شد. در نهایت روی نانوسیم ساخته شده با 25/2 درصد ناخالصی تنگستن و بسامد انباشت 200 هرتز، اثر ولتاژ پالسی انباشت بررسی می شود. برای این کار زمان های خاموشی( 0-5-10-15-20 )میلی ثانیه در مرحله انباشت اعمال می گردد. پس از تابکاری حرارتی نانوسیم ساخته شده با زمان خاموشی 5 میلی ثانیه با بیشترین تغییرات میدان وادارندگی به عنوان نمونه بهینه مشخص شد.

در این پژوهش نتایج مربوط به ساخت، بررسی خواص مغناطیسی و ساختار بلوری نانوسیم های کبالت- تنگستن ارائه می شود. این نانوسیم ها به روش الکتروانباشت متناوب و با استفاده از قالب اکسید آلومینیم آندی ساخته می شوند. این قالب ها از ورقه های آلومینیومی با خلوص بالا و روش آندایز دو مرحله ای تهیه می شوند. اثر ناخالصی تنگستن، بسامد الکتروانباشت، pH محلول الکترولیت و تابکاری حرارتی بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها بررسی می گردد. خواص مغناطیسی و ساختار بلوری نمونه ها با استفاده از مغناطوسنج نیروی گرادیان متناوب (AGFM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX) و طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) اندازه گیری می شوند. نتایج مربوط به اندازه گیری حلقه های پسماند نشان می دهد که افزایش مقدار تنگستن تا 1 درصد باعث کم شدن میدان وادارندگی شده و با افزایش بیشتر مقدار تنگستن میدان وادارندگی تقریبا ثابت می ماند. نتایج مربوط به بسامد نشان می دهد که بیشترین مقدار میدان وادارندگی (1340 اورستد) برای نمونه ی انباشت شده با بسامد جریان انباشت 200 هرتز به دست آمد. هم چنین تابکاری نمونه های ساخته شده در بسامد های مختلف الکتروانباشت باعث افزایش بلورینگی و در نتیجه افزایش خواص مغناطیسی می شود. نتایج مربوط به pH محلول الکترولیت نشان می دهد که بیشترین مقدار میدان وادارندگی (1100اورستد) برای نمونه انباشت شده با 2pH= به دست آمد. بعد از تابکاری حرارتی میدان وادارندگی به مقدار 1497 اورستد در دمای 600 درجه ی سلسیوس رسید و عملیات تابکاری حرارتی سبب بهبود خواص مغناطیسی این نانو سیم ها می گردد. الگوی پراش پرتو ایکس گرفته شده از نمونه ها نشان می دهد که تنگستن به صورت ناخالصی در نانوسیم قرار گرفته است. ساختار به صورت مخلوطی از ساختار کبالت hcp و کبالت fccمی باشد و پس از تابکاری تغییر ساختاری صورت نگرفته است.

در این پژوهش نانوسیم های آلیاژی Fe100-x-Px با درصدهای مولی (5/0، 5/1، 2، 4، 6، 9، 12، 16 و 20) فسفر در قالب های آلومینیوم آندی (AAO) و با استفاده از روش الکتروانباشت متناوب ساخته شدند. برای آماده سازی قالب های منظم آلومینیوم از فرآیند آندایز دو مرحله ای با برقراری جریان مستقیم و ولتاژ ثابت 40 ولت استفاده گردید که در آن اسید اکسالیک 3/0 مولار به عنوان محلول الکترولیت به کار رفت. سپس اثرات غلظت به صورت ترکیب عناصر (Fe وP) ، عملیات حرارتی، ولتاژ نامتقارن، ولتاژپالسی و قطر بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها بررسی گردید. ساختار نانوسیم ها به وسیله ی الگوهای پراش اشعه ی ایکس بررسی شد و جزئیات ساختاریشان توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونی عبوری (SEM) محاسبه گردید و با استفاده از دستگاه طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX) ترکیبات موجود در نانوسیم ها مشخص شدند. خواص مغناطیسی آلیاژها به وسیله ی دستگاه مغناطش سنج نیروی گرادیان متناوب (AGFM) مورد ارزیابی و مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دادند که با افزودن فسفر در محلول الکترولیت انباشت، میدان وادارندگی از 1431 اورستد (برای آهن خالص) به مقدار 786 اورستد (برای آلیاژ Fe80P20) کاهش می یابد. برای بررسی اثرات عملیات حرارتی بر خواص مغناطیسی آلیاژها، تمام نانوسیم ها در دماهای (300، 400، 500، 550 و 600) درجه ی سلیسیوس تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. مشاهده شد که در تمامی نانوسیم ها با درصدهای مختلفی از فسفر میدان وادارندگی با بالا رفتن دما افزایش می یابد. اما بیشترین افزایش و تغییرات مربوط به نموهی حاوی 16 درصد مولی فسفر در محلول الکترولیت انباشت گزارش گردید و نتایج نشان دادند که میدان وادارندگی این نانوسیم از 837 اورستد در دمای اتاق به مقدار 1520 اورستد در دمای 600 درجه سلسیسیوس رسیده است. الگوهای پراش اشعه ایکس (XRD) که از نمونه ها گرفته شدند نشان داد که قله ها در زوایای حدود 44 و 65 درجه و مربوط به صفحات بلوری با جهت ترجیهی (110) و (200) رخ داده است. در بررسی اثر ولتاژ نامتقارن بر روی خواص مغناطیسی نمونه ها، نانوسیم ها با ولتاژهای کاهشی ثابت (19-)، (17-) و (15-) ولت بر حسب ولتاژهای اکسایشی مختلف و همچنین ولتاژ اکسایشی ثابت (19+) ولت بر حسب ولتاژهای کاهشی مختلف ساخته شدند. مشخص شد که با افزایش ولتاژهای اکسایشی میدان وادارندگی افزایش می یابد

در این پژوهش نتایج مربوط به ساخت و بررسی خواص مغناطیسی و ساختار نانوسیم های کبالت-آهن- مس ارائه می شود. این نانوسیم ها به روش الکتروانباشت متناوب و با استفاده از قالب های آلومینای آندی ساخته می شود. این قالب ها از ورقه های آلومینیومی با درصد خلوص 99/999 با روش آندایز دو مرحله ای تهیه شدند. اثر بسامد، pH محلول الکتروالیت و تابکاری حرارتی بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها بررسی می گردند. خواص مغناطیسی و ساختار بلوری نمونه ها به وسیله ی دستگاه های مغناطوسنجی نیروی گرادیان متناوب(AGFM) میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج پراش اشعه ایکس (XRD) اندازه گیری می شوند. نتایج مربوط به بسامد نشان می دهد که بیشترین مقدار وادارندگی برای نمونه انباشت شده با بسامد جریان انباشت 200 هرتز می باشد. هم چنین تابکاری نمونه های ساخته شده در بسامدهای مختلف انباشت باعث افزایش بلوریندگی و در نتیجه افزایش خواص مغناطیسی می شود.نتایج مربوط به pH محلول الکترولیت نشان می دهد که میدان وادارندگی در نمونه انباشت شده با 3=pH برای محلول الکترولیت به بیشترین مقدار خود (1687 اورستد) می رسد. بعد از تابکاری حرارتی میدان وادارندگی در pH=3 به مقدار 2360 اورستد در دمای 600 درجه ی سانتیگراد می رسد. الگوی پراش پرتو ایکس گرفته شده از نمونه ها نشان می دهد که مس به صورت ناخالصی در نانوسیم قرا گرفته است ساختار کبالت- آهن به صورت bbc است که پس از تابکاری تغییر ساختاری صورت نمی گیرد.

در این رساله نانوساختارهای دی اکسید تیتانیوم به عنوان نیمه هادی در سلول های خورشیدی رنگدانه ای مورد استفاده مطالعه ساختاری و الکترونی قرار گرفته است. در این رساله همچنین تحرک پذیری حامل های بار که یکی از مهمترین پارامترها در افزایش بازدهی سلول های خورشیدی رنگدانه ای است با استفاده از روش مونت کارلو انتقال پرشی بدست آمد و تاثیر تخلخل نانوذرات بر تحرک پذیری آنها مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه گیری ها نشان می دهد با افزایش تخلخل در نانوساختارها تحرک پذیری الکترون ها و ضریب پخش و رسانندگی آنها کاهش می یابد. این درحالی است که افزایش تخلخل باعث جذب هرچه بیشتر رنگدانه می شود و میزان جذب نور را در آن بالا می برد. در دیگر بررسی های به عمل آمده تحرک پذیری الکترون را برحسب زبری سطح نانوذرات در سطوح فرمی ثابت و چگالی فتوالکترون های ثابت مورد بررسی قرار دادیم که مشاهده کردیم با افزایش زبری سطح در سطوح فرمی ثابت ضریب پخش و رسانندگی تغییر نکرد ولی در چگالی فتوالکترون های ثابت با افزایش زبری سطح ضریب پخش و رسانندگی کاهش یافت که این بررسی ها با تئوری همخوانی خوبی داشت. بررسی های بعدی در این رساله بر روی سلول های خورشیدی پروسکایتی صورت گرفت که در این سلول ها نانوذرات مورد استفاده شده نانوذرات Al2O3است که به عنوان اسکلت در این ساختار قرارگرفته است، و بر روی این نانوذرات پروسکایت لایه نشانی شده است. در این ساختار با استفاده از روش مونت کارلو انتقال پرشی بازدهی سلول را بر روی ضخامت نانوذرات مورد بررسی قرار دادیم و مشاهده کردیم که با افزایش ضخامت نانوذرات بازدهی سلول کاهش می یابد این درحالی است که برای محاسبه بازدهی کل بر روی این سلول ها دریافتیم که با افزایش ضخامت نانوذرات بازدهی کل افزایش می یابد.

در این پژوهش نتایج مربوط به ساخت، بررسی خواص مغناطیسی و ساختار بلوری نانو سیم های آهن- فسفر ارائه می شود. این نانو سیم ها به روش الکتروانباشت متناوب و با استفاده از قالب های آلومینای آندی ساخته می شوند. این قالب ها از ورقه های آلومینیومی با درصد خلوص 99/999 با روش آندایز دو مرحله ای تهیه می شوند. اثر PH محلول الکترولیت، ولتاژ، بسامد انباشت و تابکاری حرارتی بر روی خواص مغناطیسی نانو سیم ها بررسی می گردد. خواص مغناطیسی و ساختار بلوری نمونه ها به وسیله ی دستگاه های مغناطو سنجی نیروی گرادیان متناوب(AGFM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)،میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) اندازه گیری می شوند. تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی نشان می دهند که نانو سیم ها به شکل استوانه ای و به قطر متوسط حدود 39 نانو متر هستند. نتایج نشان داد که با افزایش pH محلول الکترولیت،میدان وادارندگی از667 تا 907 اورستد افزایش می یابد . هم چنین با تغییر ولتاژ انباشت تغییر محسوسی روی میدان وادارندگی مشاهده نشد. اما بعد از عملیات تابکاری میدان وادارندگی نانوسیم ها در ولتاژ30 ولت از مقدار 837 اورستد در دمای اتاق به1440 اورستد در دمای 600 درجه سانتی گراد رسید. نتایج مربوط به بسامد نشان می دهدکه بیشترین مقدار میدان وادارندگی(1149اورستد) برای نمونه انباشت شده با بسامد200 هرتز به دست می باشد. هم چنین تابکاری نمونه های ساخته شده در بسامدهای مختلف باعث افزایش بلورینگی و در نتیجه افزایش خواص مغناطیسی می شود. الگوی پراش پرتو ایکس گرفته شده از این نمونه ها نشان می دهد که فسفر به صورت ناخالصی در نانو سیم قرار گرفته است، ساختار آهن به صورت bcc است و همچنین پس از عملیات تابکاری تغییر ساختار صورت نگرفته است

در این پایان نامه با استفاده از غلظت بهینه محلول الکترولیت که قبلا برای نانوسیم های آلیاژی کبالت- آهن به دست آمده بود، نانوسیم های آلیاژی کبالت-آهن-مس به روش قالب و الکتروانباشت متناوب ساخته می شوند. خواص مغناطیسی نانوسیم ها با استفاده از دستگاه مغناطوسنج نیروی گرادیان متناوب (AGFM)، ریخت شناسی نانوسیم ها با استفاده ازمیکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، ساختار شیمیایی و آنالیز عنصری نانوسیم ها توسط طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX) و ساختار بلوری نمونه ها با استفاده ازطیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) مورد مطالعه قرار گرفت. اثر غلظت مس و ولتاژ انباشت روی نانوسیم ها بررسی می شوند. در بررسی اثر غلظت درصدهایی از مس که شامل 0-0.25-0.5-0.75-1-2-3-4-6-8 می باشد به محلول الکترولیت بهینه کبالت- آهن اضافه می شود سپس نانوسیم های ساخته شده در بازه ی دمایی (600-300) درجه سانتی گراد مورد تابکاری قرار می گیرند و با مطالعه نتایج به دست آمده نانوسیم ساخته شده با غلظت (Co70Fe30)99.25Cuo.75 با بیشترین میدان وادارندگی (Oe 2289) و بیشترین نسبت مربعی (0.88) به عنوان نمونه بهینه مشخص می گردد. جهت بررسی اثر ولتاژ انباشت، نانوسیم های در ولتاژهای 20-25-30-35-40-45 ساخته شدند و بعد از تابکاری حرارتی آن ها، بیشترین میدان وادارندگی و نسبت مربعی برای نانوسیم های انباشت شده در ولتاژ 30 ولت به دست آمد. در نهایت غلظت ناخالصی مس 0.75% و ولتاژ انباشت 30 ولت برای ساخت نانوسیم ها با خواص مغناطیسی مطلوب به دست آمد.

دراین پژوهش نانوسیم های آلیاژی آهن- قلع با استفاده ازقالب آلومینیوم آندی و با روش الکتروانباشت متناوب درغلظت بهینه محلول آهن-قلع ( Fe97.5Sn2.5) ساخته می شوند و اثر قطر، تابکاری، ولتاژ متقارن و pH برروی نانوسیم ها بررسی می گردد. ابتدا قالب های اکسید آلومینای آندی به روش آندایز دو مرحله ای ساخته می شوند. آندایز با دو اسید اکسالیک وسولفوریک در شرایط متفاوت انجام می گیرد که در نتیجه آن قالب هایی با حفره های استوانه ای با دو قطر متفاوت27 و 84 نانومتر ساخته می شوند. خواص مغناطیسی نانوسیم ها با استفاده از دستگاه مغناطوسنج نیروی گرادیان متناوب (AGFM)، ساختار شیمیایی و آنالیز عنصری نانوسیم ها توسط طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX) و بررسی ریخت شناسی نانوسیم ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام می شود. مطالعه روی ساختاربلوری نمونه ها با استفاده از طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) و بررسی حرارتی و تبلور مجدد نانوسیم ها توسط گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) انجام می شود. برای بررسی اثر تابکاریحرارتی برروی خواص مغناطیسی نانوسیم ها،نمونه ها درگستره ی دمایی (‎600- 200)تحت گاز بی اثر آرگون تابکاری می شوند. در بررسی اثر pH محلول الکترولیت، محلول هایی با pH های4-5/3-3-5/2-2 آماده می گردند. با توجه به نتایج حاصل از حلقه پسماند نمونه ها بعد از تابکاری حرارتی، نانوسیم تهیه شده با pH ثابت 5/3 دارای بیشترین میدان وادارندگی بود و به عنوان نانوسیم بهینه مشخص می شود. برای مطالعه اثر ولتاژ انباشت روی خواص مغناطیسی، نانوسیم هایی در بازه ولتاژ 5/32-5/17 ولت با pH=3.5ساخته می شوند و در نهایت ولتاژ انباشت 30 ولت به عنوان ولتاژ بهینه مشخص می شود. در بررسی اثر قطر مشاهده می شود که نانوسیم هایی با قطر کمتر دارای میدان وادارندگی بیشتری می باشند. هم چنین با تغییر دادن زمان انباشت، نانوسیم هایی با نسبت طول به قطر متفاوت ساخته می شوند و نتایج نشان می دهد که با افزایش نسبت طول به قطر در نانوسیم ها، خاصیت مغناطیسی آن ها به دلیل ناهمسانگردی شکلی بهبود می یابد.

هدف از انجام این تحقیق، ایجاد لایه نازک و نانوسیم آلیاژ نیکل-منگنز-گالیوم برای اولین بار به روش رسوب الکتروشیمیایی می باشد. برای این کار ابتدا زیرلایه های مسی و قالب های اکسید آلومینیوم آندی به روش آندایز دو مرحله ای با حفره های استوانه ای با قطر 25، 50 و 190 نانومتر ایجاد گشته، سپس آرایه ای از نانوساختارهای نیکل-منگنز، نیکل-گالیوم و نیکل-منگنز-گالیوم با دو روش جریان متناوب و مستقیم ساخته و اثر ترکیب الکترولیت بر خواص مغناطیسی چون وادارندگی و نسبت مربعی بررسی شد. مورفولوژی لایه نازک، سطح قالب و نانوسیم ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ‎(SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری‎ ‎(TEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مطالعه گردید. خواص مغناطیسی، ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری نمونه ها به ترتیب با استفاده از مغناطوسنجی نیروی گرادیان متناوب (AGFM)، طیف سنجی انرژی پرتو ایکس (EDS) و طیف سنجی تفرق پرتو ایکس (XRD) اندازه گیری شدند. بررسی اثر ترکیب الکترولیت نشان داد که افزایش میزان منگنز تا90 درصد مولی در محلول نیکل-منگنز موجب افزایش منگنز رسوبی تا حدود 21 درصد وزنی در نانوسیم می شود. افزایش میزان گالیوم تا 17 درصد مولی در محلول نیکل-گالیوم موجب افزایش گالیوم رسوبی تا حدود 67 درصد وزنی در نانوسیم می شود. نتایج SEM نشان داد که نانوسیم های NiGa تنها برای ترکیباتی با میزان گالیوم تا 30 درصد وزنی و نانوسیم های NiMnGa تنها برای ترکیباتی با میزان منگنز و گالیوم کمتر از 25 درصد وزنی قابل ساخت می باشند. با مطالعه خواص مغناطیسی نانوسیم ها مشاهده شد که میزان وادارندگی نانوسیم های نیکل در مقایسه با حالت لایه نازک افزایشی تا حدود Oe400 داشته است. همچنین دیده می شود که با افزایش میزان منگنز در نانوسیم NiMn تا حدود 21 درصد وزنی و افزایش گالیوم در نانوسیم NiGa تا حدود 67 درصد وزنی، وادارندگی به ترتیب به میزان 300 و Oe430 نسبت به وادارندگی 500 اورستدی نانوسیم Ni کاهش می یابد. بررسی اثر قطر و اثر ولتاژ رسوب بر میزان وادارندگی نانوسیم های NiMnGa نشان داد که با افزایش قطر نانوسیم از 25 تا حدود nm190 وادارندگی در حدود Oe150 کاهش می یابد و همچنین با افزایش ولتاژ رسوب از 2 تا V5، وادارندگی در حدود Oe70 کاهش می یابد. به منظور بررسی رفتار سینتیکی فرآیند رسوب الکتروشیمیایی نیکل، از ولتاموگرام روبش خطی د

در این پایان نامه ابتدا قالب های اکسید آلومینای آندی به روش آندایز دو مرحله ای ساخته می شوند. با این روش قالب هایی با حفره های استوانه ای با اسید السالیک ایجاد می شود. سپس با استفاده از این فالب ها، آرایه ای از نانوسیم های آهن-قلع با روش الکتروانباشت متناوب ساخته و در ابتدا اثر اضافه کردن قلع بررسی می شود. سپس نمونه ها در دماهای مختلف تابکاری شده و پس از تابکاری نمونه ی Fe95.5 Sn2.5 به عنوان نمونه ی بهینه در نظر گرفته می شود. پس از آن اثر بسامد و ولتاژ نامتقارن الکتروانباشت بر خواص مغناطیسی نمونه ی بهینه بررسی می شود.. خواص مغناطیسی و ساختار شیمیایی و بلوری نمونه ها به وسیله ی دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، طیف سنجی پراش اشعه ایکس(XRD)، طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX) و مغناطو سنجی نیروی گرادیان متناوب(AGFM) اندازه کیری می شوند. میدان وادارندگی نمونه ی بهینه از 637 اورستد به 1270 اورستد و نسبت مربعی آن از 0.62 به 0.82 بعد از تابکاری بهبود پیدا کرده است. الگوی پراش پرتو ایکس گرفته شده از این نمونه نشان داد بعد از تابکاری قله های آهن-قلع کم شده است که بیانگر این است که رشد ساختار در راستای محور نیمه اسان آهن بوده و دلیل قاطعی برای توجیه افزایش وادارندگی نمونه ی 2.5 در صد قلع بعد از تابکاری است. همچنین بعد از بررسی اثر ولتاژ نامتقارن و بسامد بر روی خواص مغناطیسی نمونه بهینه مشخص شد که میدان وادارندگی به ازای افزایش ولتاژ اکسایشی و افزایش بسامد افزایش می یابد.

در این پژوهش ابتدا قالب های اکسید آلومینای آندی با حفره های استوانه ای توسط اسید اکسالیک به روش آندایز دو مرحله ای ساخته می شوند. سپس با استفاده از این قالب ها، آرایه ای از نانوسیم های کبالت- سرب و نیکل- سرب به روش الکتروانباشت جریان متناوب ساحته می شوند. در ابتدا اثر اضافه کردن سرب بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم های آلیاژی بررسی می شود.. سپس نمونه ها در دماهای مختلف تابکاری شده و پس از تابکاری، نمونه CO97.5Pb2.5 به عنوان نمونه بهینه نانوسیم آلیاژی کبالت- سرب و Ni99.75Pb0.25 به عنوان نمونه بهینه نانوسیم آلیاژی نیکل- سرب د رنظر گرفته می شوند. پس از آن اثر بسامد لکتروانباشت بر خواص مغناطیسی نمونه های بهینه بررسی می شود.. خواص مغناطیسی و ساختار شیمیایی نمونه ها توسط دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراکندگی اشعه ایکس و مغناطوسنجی نیروی گرادیان متناوب اندازه گیری می شوند. میدان وادارندگی نمونه ی بهینه کبالت- سرب از 1290 اورستد به 1773 اورستد و نسبت مربعی آن از 0.8 به 0.86 بعد از تابکاری افزایش می یابد اما میدان وادارندگی نمونه ی بهینه نیکل- سرب از 446 اورستد به 146 اورستد و نسبت مربعی آن از 0.65 به 0.21 بعد از تابکاری کاهش می یابد. الگوی پراش پرتو ایکس گرفته شده ار نمونه CO97.5Pb2.5 قبل و بعد از نشان داد که شدت قله (111) Pb زیا شده و ساختار fcc آن ثابت مانده است و همچنین الگوی پراش پرتو ایکس گرفته شده ار نمونه Ni99.75Pb0.25 نشان داد که قله های نیکل و سرب در ساختار آلیاژی نیکل- سرب وجود دارد.

نانوسیم ساختاری با قطری در مقیاس نانومتر است. برای ساخت نانوسیم ها از چند روش می توان ا ستفاده کرد که برای مثال روش قالب، روش بخار- مایع- جامد (VLS) و لیزر می توان نام برد. در این پایان نامه با استفاده از قالب اکسید آلومینیوم متخلخل آندی نانوسیم های Co99Sn1)100-xPx) با روش الکتروانباشت شیمیایی به صورت جریان متناوب ساخته شدند که در آن مقدار x از صفر تا 10 تغییر می کند. اثر اضافه کردن فسفر به نانوسیم کبالت-قلع و همچنین تاثیر دما، ولتاژ نامتقارن ‍و بسامد بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها بررسی گردید. خواص مغناطیسی، ساختار شیمیایی و بلوری نمونه ها با استفاده از دستگاه مغناطوسنجی گرادیان متناوب، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس و طیف سنجی پراش اشعه ایکس اندازه گیری شدند. با اضافه کردن فسفر مشخص گردید میدان وادارندگی از 1260 اورستد تا 570 اورستد کاهش می یابد. برای بررسی اثر تابکاری حرارتی یر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها، نمونه ها در گستره دمایی بین 300 تا 550 درجه سانتی گراد تابکاری شدند که برای نانو سیم Co99Sn1)99.1P0.1)میدان وادارندگی از 803 تا 1200 ورستد افزایش یافت. همچنین بعد از بررسی اثر ولتاژ نامتقارن و بسامد بر روی خواص مغناطیسی این نانو سیم مشخص شد که میدان وادارندگی به ازای افزایش ولتاژ اکسایشی و افزایش بسامد افزایش می یابد.

در این پژوهش ابتدا قالب های اکسید آلومینای آندی به روش آندایز دو مرحله ای ساخته می شوند. آندایز با اسید اکسالیک انجام شد. با این روش قالب هایی با حفره های استوانه ای با قطرهای حدود 30 نانومتر ساخته شد. سپس با استفاده از این قالب ها، آرایه ای از نانوسیم های آهن-منگنز با روش الکتروانباشت جریان متناوب ساخته و مشخص شد که غلظت، تابکاری، و فرکانس الکتروانباشت بر خواص مغناطیسی این نانوسیم ها تاثیر دارد.. خواص مغناطیسی و ساختار شیمیایی و بلوری نمونه ها به وسیله دستگاه های میکروسکوب الکترونی (SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، طیف سنجی پراکندگی اشعه ایکس (EDX) و مغناطوسنجی نیروی گرادیان متناوب (AGFM) مشخص شدند. بعد از بررسی نتایج نمونه Fe20Mn80 به عنوان نمونه بهینه گزینه شد و برای این نمونه ساختار بلوری قبل و بعد از تابکاری تغییر نکرده و همان bcc است.هم چنین میدان وادارندگی این نمونه از 773 اورستد به 1381 اورستد و نسبت مربعی از 0.62 به 0.92 بعد از تابکاری بهبود یافت. از الگوی پراش پرتو X این نمونه مشاهده شد که بعد از تابکاری همه قله های موجود قبل از تابکاری وجود دارند ولی نسبت شدت قله (110) مربوط به ساختار bcc آهن بعد از تابکاری کاهش یافته است .هم چنین اثر فرکانس انباشت برای این نمونه باعث بهبود خواص مغناطیسی آن شد.

دراین پژوهش ابتدا قالب های اکسید آلومینای آندی به روش آندایز دو مرحله ای ساخته می شوند. آندایز با اسید اکسالیک انجام شد که با این روش قالب هایی با حفره های استوانه ای ساخته می شود. سپس با استفاده از این قالب ها، آرایه ای از نانوسیم های آهن- مس به روش الکتروانباشت متناوب ساخته و در ابتدا اثر اضافه کردن مس بررسی شد. سپس نمونه ها در دماهای مختلف تابکاری شده و پس از تابکاری نمونه Fe92.5Cu7.5 به عنوان نمونه بهینه انتخاب شد. اثر بسامد و ولتاژ نامتقارن الکتروانباشت بر خواص نمونه بهینه بررسی شد. خواص مغناطیسی و ساختار شیمیایی و بلوری نمونه ها به وسیله دستگاه های میکروسکوب الکترونی (SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، طیف سنجی پراکندگی اشعه ایکس (EDX) و مغناطوسنجی نیروی گرادیان متناوب (AGFM) مشخص شدند. میدان وادارندگی نمونه بهینه از 575 اورستد به 1344 اورستد و نسبت مربعی آن از 0.64 به 0.77 بعد از تابکاری بهبود یافت. الگوی پراش پرتو ایکس گرفته شده از این نمونه نشان داد بعد از تابکاری همه ی قله های قبل از تابکاری وجود دارند ولی شدت قله های آهن افزایش و شدت قله های مس کم شده است. یعنی ساختار از fcc به bcc د رحال گذار است و همین عامل باعث شده خواص مغناطیسی بهبود یابد. با افزایش ولتاژ اکسایشی درصد مس در نانوسیم نمونه بهینه افزایش یافت. هم چنین بیشترین وادارندگی در نمونه بهینه انباشت شده با ولتاژ کاهشی 13 ولت و ولتاژ اکسایشی 19 ولت بدست آمد.

در این پایان نامه به ساخت نانوسیم های آلیاژی آهن- کبالت- کروم به روش آندایز دو مرحله ای درون قالب اکسید آلومینیوم متخلخل پرداخته می شود. آندایز آلومینیوم با سه اسید مختلف انجام شد و سپس با روش الکتروانباشت شیمیایی حفره های تشکیل شده روی اکسید آلومینیوم آندی را پر کرده و نانوسیم هایی با قطر های مختلف ایجاد می شوند. شرایط مختلف انیاشت از جمله بسامد، ولتاژ و تغییر اسید بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین میدان وادارندگی مربوط به آلیاژ Fe30Co70)96.5Cr3.5) بود که بعد از عمل تابکاری حرارتی میدان وادارندگی آن از 1600 اورستد به 2317 اورستد رسید. نمونه ساخته شده با بسامد 100 هرتز بیشترین تغییرات میدان وادارندگی را داشت به طوری که از 1469 اورستد به 2318 اورستد در دمای 575 درجه سانتیگراد رسید. با اعمال ولتاژ نامتقارن در مرحله انباشت با پتانسیل کاهشی 19 ولت و پتانسیل اکسایشی 13 تا 19 ولت معلوم شد که با افزایش پتانسیل اکسایشی میدان وادارندگی و نسبت مربعی افزایش دارند. در مرحله آخر با تعویض اسید الکترولیت موفق به ساخت نانوسیم هایی با قطر های مختلف شدیم. با افزایش قطر میدان وادارندگی از 1885 اورستد به 1504 اورستد کاهش می یابد.

این پایان نامه به ساخت و بررسی خواص مغناطیسی نانوسیم های آلیاژی آهن-کروم می پردازد. نانوسیم ها در قالب اکسید آندی آلومینیوم با روش الکتروانباشت تحت جریان متناوب ساخته شدند. با انجام مراحل چربی زدایی، تابکاری، الکتروپولیش و آندایز دو مرحله ای لایه ی اکسید آلومینیوم متخلخل با حفره های منظم ایجاد شد. در این حفره ها نانوسیم های آلیاژی با نسبت های مختلف آهن و کروم انباشت شدند. ساختار بلوری نمونه ها توسط دستگاه طیف سنج پراش اشعه X و خصوصیات مغناطیسی نانوسیم ها توسط دستگاه مغناطوسنج نیروی گرادیان اتمی (AGFM) تحلیل شدند. نتایج نشان می دهد که با افزایش غلظت کروم در محلول انباشت میدان وادرندگی از 1513Oeبه 1186Oe کاهش می یابد. برای بررسی اثر تابکاری بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها، نمونه ها درمحدوده دمایی 300C تا ̊625C تابکاری شدند. با افزایش دمای تابکاری میدان وادرندگی برای تمام نمونه ها افزایش یافت. این افزایش را می توان به کاهش مکانیکی و افزایش نظم در شبکه بلوری نسبت داد. میدان وادرندگی نانوسیم Fe92.5 Cr7.5 در طی تابکاری از 1270Oe تا 1560Oeو نسبت مربعی آن از 0.84 تا افزایش یافت. برای بررسی اثر بسامد انباشت بر خواص مغناطیسی نانوسیم ها، نانوسیم آلیاژی Fe92.5 Cr7.5 در بازه بسامد 50Hz تا 600Hz ساخته شد. بیشترین مقدار میدان وادرندگی (1700Oe) برای نانوسیم انباشت شده با بسامد 600Hz بدست آمد.

بدون تردید فعالیت های انجام شده در زمینه نانوسیم های مغناطیسی و فعالیت های مشابه انجام شده در این زمینه، در راستای دست یابی به حافظه های مغناطیسی با چگالی ذخیره ی اطلاعات بالا می باشد. لذا تمامی ویژگی های مورد بحث، با توجه به این هدف مورد تحقیق و پژوهش قرار گرفت. آرایه ها ی نانوسیم های مغناطیسی الکتروانباشت شده در قالب های نانو حفره دار توجه و تلاش های تحقیقاتی بسیار زیادی را در سال های اخیر به خود جلب کرده اند. از آنجا کا نانوسیم های Co کاربرد موثری در دستگاه های ثبت مغناطیسی عمودی دارند. بنابراین محققان بدنبال این هستند تا وادارندگی مربوط به نانوسیم های Co را تغییر دهند، بطوریکه برای دستگاه های ثبت مغناطیسی قابل استفاده باشند. تحقیقات انجام شده در این زمینه نشان داده است که افزودن یک ماده فرومغناطیس دیگر مانند Fe همواره خواص مغناطیسی کبالت را افزایش می دهد ولی محققان در بسیاری از مواقع به دنبال یک ماده غیر مغناطیسی مانند مس، روی، کروم و... به آرایه های مغناطیسی کبالت می تواند، روش خوبی برای تنظیم خواص مغناطیسی باشد. ما در این پروژه بر آن بودیم تا با ساخت نانوسیم های کبالت- کروم و بررسی خواص مغناطیسی آن ها، سهم ناچیزی در راستای پیشبرد این هدف داشته باشیم. بنابراین اقدام به تولید آرایه ای از نانوسیم های کبالت- کروم درون قالب های اکسید آلومینیوم حفره دار با روش الکتروانباشت متناوب کردیم. در این کار ، اثر شرایط ساخت نظیر فرکانس، ولتاژ، نمک و... بر چگونگی انباشت نمونه کبالت- کروم و هم چنین اثر تابکاری و افزودن آلیاژ غیر مغناطیسی کروم بر میکروساختار و خواص مغناطیسی نانوسیم های الکتروانباشت شده را مطالعه کردیم. نمونه های ساخته شده با استفاده از مغناطوسنج نیروی گرادیان اتمی (AGFM) آنالیز شدند.

در این پایان نامه با استفاده از قالب اکسید آلومینیوم متخلخل آندی نانوسیم های کبالت با قطرهای 20، 35 و 150 نانومتری ساخته شدند. ساختار و خواص مغناطیسی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش پرتوی x، دستگاه مغناطوسنج نیروی گرادیان متناوب و میکروسکوپ نیروی اتمی مورد یررسی قرا گرفتند. بیشترین میدان وادارندگی و نسبت مربعی برای نانوسیم کبالت با قطر 20 نانومتر (میدان وادارندگی 1711 و نسبت مربعی 0.94) در مقایسه با نانوسیم های کبالت با قطر 35 و 150 نانومتر بدست آمد. سپس اثر اضافه کردن روی بر خواص مغناطیسی نانوسیم ها مورد بررسی قرار گرفت. در نتیجه افزایش روی به محلول الکترولیت میدان وادارندگی نانوسیم های کبالت با قطر 20 نانومتر از 1711 اورستد به 255 اورستد و نسبت مربعی آنها از 0.94 تا 0.83 تغییر یافت و میدان وادارندگی نانوسیم کبالت با قطر 35 نانومتر از 1522 اورستد به 274 اورستد و نسبت مربعی آنها از 0.87 تا 0.49 اندازه گیری شد. همچنین تغییرات میدان وادارندگی و نسبت مربعی نانوسیم کبالت با قطر 150 نانومتر به ترتیب از 1306 اورستد به 466 اورستد و 0.82 تا 0.41 تغییر یافت. سپس تاثیر تابکاری را بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها از دمای 200 تا 575 سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که در اثر تابکاری بیشترین تغییرات میدان وادارندگی مربوط به نانوسیم آلیاژی با قطر 20 نانومتر با 10 در صد روی و 90 درصد کبالت د رمحلول الکترولیت الکتروانباشت می باشد و مقدار آن 2120 اورستد و نسبت مربعی نزدیک به یک اندازه گیری شد. در نهایت طیف پراش پرتوی x چند نمونه از نانوسیم های ساخته شده مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت.

در این پایان نامه ابتدا قالب های اکسید آلومینای آندی به روش آندایز دو مرحله ای ساخته میشوند. با این روش قالب هایی با حفره های استوانه ای با قطر متوسط 37 نانومتر و فاصله متوسط بین حفره ای 70 نانومتر ساخته میشوند. سپس با استفاده از این قالب ها، آرایه ای از نانوسیم های کبالت- آهن-روی به روش الکتروانباشت جریان متناوب ساخته و اثرات اضافه کردن Zn بررسی می شوند. نمونه ها به وسیله ی دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی، طیف سنجی پراش اشعه ایکس، پراکندگی انرژی اشعه ایکس و مغناطوسنجی نیروی گرادیان متناوب اندازه گیری می شوند. تابکاری (عملیات حرارتی) در دماهای مختلف بر روی نانوسیم های ساخته شده انجام میشود. تغییرات خواص مغناطیسی و ساختار بلوری قبل و بعد از عملیات حرارتی مورد مطالعه قرار می گیرد. برخی از پارامترهای مهم انباشت مانند تغییر غلظت الکترولیت، زمان انباشت، فرکانس در ساخت نانوسیم های کبالت- آهن-روی بررسی می شوند. در نتیجه گیری کلی میتوان گفت با افزایش درصد مولی روی به دلیل افزایش اتم های غیرمغناطیسی در نانوسیم خواص مغناطیسی کاهش می یابند. عملیات حرارتی باعث آزاد شدن تنش های شبکه ی بلوری شده و لذا خواص مغناطیسی افزایش می یابند. میدان وادارندگی و نسبت مربعی نانوسیم ها پس از عملیات حرارتی در دمای 575 درجه سلسیوس از 550 اورستد و 0.66 به 2670 اورستد و 0.89 تغییر پیدا می کنند. به علت میدان وادارندگی بالا و نسبت مربعی نزدیک به یک، این نانوسیم ها تابکاری شده در دمای 575 درجه سلسیوس می توانند نامزد مناسبی برای ساخت حافظه های مغناطیسی باشد.

نانولوله های کربنی با توجه به خواص الکتریکی و مکانیکی بسیار خوبشان کاربردهای زیادی در زمینه های مختلفی دارند. یکی از کاربردهای آن استفاده بعنوان سوزن میکروسکوپ نیروی اتمی میباشد. یکی از روشهای ساخت سوزن نانولوله کربنی روش دی الکتروفوریس میباشد. برای چسباندن نانولوله کربنی به سر سوزن میکروسکوپ نیروی اتمی عوامل مختلفی از قبیل ولتاژ، فرکانس، زاویه سوزن با صفحه الکترود و شکل سوزن را باید در نظر گرفت. در این پایان نامه تاثیر ولتاژ و فرکانس در چسباندن نانولوله کربنی به سر میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار میگیرد. این سوزنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و میکروسکوپ نیروی اتمی مورد مطالعه قرار می گیرند. در این تحقیق از دو نوع سوزن که دارای مشخصات مختلفی هستند، استفاده می شود. بهینهترین ولتاژ در فرکانس 2 مگاهرتز وتحت زاویه 20 درجه برای سوزن نوع اول 13 ولت میباشد. همچنین برای سوزن نوع دوم بررسی شد که با فرکانس 2 مگاهرتز و تحت زاویه 20 درجه مناسبترین ولتاژ 14 ولت میباشد و با تغییر فرکانس به 3 مگاهرتز و زاویه 20 درجه بهینهترین ولتاژ 12 ولت میباشد. در یک نتیجه گیری کلی میتوان گفت سوزن نانولوله کربنی بخاطر شعاع انحنای بسیار کمی که دارند در روبش کردن نمونه ها، وضوح و تفکیک پذیری بالاتری نسبت به سوزن سیلیکونی ایجاد میکند. همچنین با توجه به خواص مکانیکی نانولوله های کربنی سوزن نانولوله کربنی دارای استحکام بسیار بالایی است و در اثر استفاده ی زیاد در روبش کردن دچار خوردگی و سایش نمیشود.

کربن به عنوان یک عنصر منحصر به فرد در طبیعت همواره از دیرباز مورد توجه بوده است. ساختارهای جدیدی همچون نانولوله های کربن و فلورن با ویژگی های خاص خود، مطالعه روی ساختارهای متفاوت کربن را دوباره در کانون توجه قرار داد. درسال 2004 گرافن به عنوان یک تک لایه از اتم های کربن که یک پایه نظری برای سایر ساختارهای آن است کشف شد. بررسی خواص فیزیکی گرافن یکی زمینه های تحقیقاتی پر دامنه است. در این تحقیق ما با استفاده از روش شکست مکانیکی تماس به بررسی رسانش الکتریکی در گرافن می پردازیم. در این روش با قرار دادن لایه های نازکی از گرافیت حجیم بین رساناهای فلزی یک ریلی، و باز و بسته شدن ریلی، بر اثر شکسته شدن تماس، شاهد تغییرات ولتاژ دو سر تماس به صورت کوانتیده هستیم. داده های مربوط به تغییرات ولتاژ در هنگام شکستن تماس جمع آوری می شود و با رسم هیستوگرام ها و منحنی های رسانش در محیط های مختلف به بررسی رسانش الکتریکی لایه های گرافن می پردازیم. طبق نتایج به دست آمده از این تحقیق، به طور غالب قله 1G0 مشاهده می شود که در واقع می توان آن را به کمترین مقدار رسانش الکتریکی در گرافن نسبت داد که این مقدار مستقل از شرایط محیطی و ولتاژ اعمال شده به دو سر تماس است.

نانوسیم هایCoxMn1-x به روش الکتروانباشت متناوب در قالب اکسید آلومینیوم آندی ساخته و تاثیر غلظت منگنز در الکترولیت بر خواص مغناطیسی آن ها بررسی می شود. نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی، پراش پرتو X و مغناطومتر AGFM مورد مطالعه قرار می گیرند. نتایج مربوط به اندازه گیری حلقه ی پسماند نشان می دهد که افزایش مقدار منگنز در ابتدا باعث کم شدن مقدار وادارندگی می شود به طوری که در نانوسیم های ساخته شده با الکترولیت شامل 90 در صد مولی کبالت و 10 در صد مولی منگنز، کمترین مقدار وادارندگی، یعنی1500 ارستد، بدست می آید. با افزایش مقدار منگنز در الکترولیت، وادارندگی نیز در این نانو سیم ها افزایش می یابد ولی مقدار آن همواره از مقدار وادارندگی کبالت خالص کمتر است. نسبت مربعی بودن نیز روند مشابه با وادارندگی دارد به طوری که ابتدا با افزایش میزان منگنز موجود در محلول، نسبت مربعی بودن نیز کاهش می یابد و مقدار آن برای نانوسیم های ساخته شده با الکترولیت شامل 90 در صد مولی کبالت و 10 در صد مولی منگنز از 85% ( برای نانوسیم های کبالت) به مقدار کمینه ی 83% می رسد. سپس با افزایش بیشتر میزان منگنز نسبت مربعی بودن نیز افزایش می یابد. مطالعه ی الگو های پراش پرتوی X مشخص شد که نانوسیم های کبالت دارای ساختار hcp هستند. این نانوسیم ها تک بلور نسیتند و محور C بلوری در هر دو راستای موازی با محور نانوسیم و عمود بر محور نانوسیم مشاهده می شود و با افزودن منگنز ساختار نمونه ها کاملا به آمورف تبدیل می شود. نتایج مربوط به آزمایش ها نشان می دهد که عملیات حرارتی اثر قابل توجه ای بر خواص نانوسیم ها دارد.مشاهده شد که با انجام عملیات حرارتی مناسب وادارندگی در نانوسیم های ساخته شده با محلول هایی با غلظت بالای منگنز به طور محسوسی افزایش می یابد. از طرف دیگر نتایج آزمایش ها نشان داد که عملیات حرارتی تاثیر چندانی بر نسبت مربعی بودن ندارد. بعلاوه بررسی الگوی پراش پرتوی X نیز نشان داد که عملیات حرارتی تغییری در ساختار بلوری نانوسیم ها ایجاد نمی کند و بهبود خواص مغناطیسی احتمالا فقط به دلیل از بین رفتن تنش هایی که هنگام الکتروانباشت در ساختار یلوری نانوسیم ها وارد می شود، رخ داده است. در یک نتیجه گیری کلی می توان گفت که حضور یون های منگنز با غلظت زیاد باعث می شود تا ساختار نانوسیم ها

یکی از خواص ممتاز نانولوله های کربنی، خواص الکتریکی شان می باشد. تحقیقات تئوری و تجربی زیادی بر روی خواص الکتریکی نانولوله های کربنی تک دیواره انجام شده است. این تحقیقات نشان می دهد که در نانولوله های کربنی تک دیواره، رسانش الکتریکی بالستیک و در برخی از مو ارد شبه بالستیک می باشد، در نتیجه رسانش الکتریکی کوانتیزه می شود. هدف از این تحقیق بررسی رسانش الکتریکی نانولوله های کربنی تک دیواره در شرایط محیطی گوناگون و هم چنین تاثیر روش ساخت نانولوله های کربنی تک دیواره بر رسانش الکتریکی آن ها می باشد. در این تحقیق برای اندازه گیری رسانش نانولوله های کربنی تک دیوارهاز روش نسبتا ساده اتصال شکیته شده ی به طور مکانیکی قابل کنترل استفاده کرده ایم. همچنین از نرم افزار های لب ویو و اوریجین برای تجزیه و تحلیل اطلاعات استفاده کردیم. نتایج این تحقیق تجربی نشان می دهد که رسانش در هر دو نمونه از نانولوله های کربنی تک دیواره استفاده شده در این تحقیق بالستیک و در برخی موارد شبه بالستیک می باشد. هم چنین نتایج نشان می دهد که گازهای آرگون و نیتروژن تاثیری بر رسانش الکتریکی نانولوله های کربنی تک دیواره فلزی ندارند، این نتیجه در توافق و سازگاری کامل با محاسبات ژائو می باشد. نتایج آزمایش ها برای دو نمونه متفاوت استفاده شده در این تحقیق نیز نشان داد که روش ساخت نانولوله ها تاثیری بر رشانش الکتریکی آن ها ندارد.

نانولوله های کربن لوله هایی در مقیاس نانو هستند که از یک ورقه گرافن لوله شده هم چون استوانه ای بدون درز ساخته شده اند. این بخاطر قطر کوچک و طول بلند و پیوند های قوی C-C دارای خواص فیزیکی منحصر بفردی هستند. یکی از این خصیوصیات رسانش الکتریکی این مواد است. در این پروژه رسانایی الکتریکی نانولوله های کربنی چند لایه بوسیله روش اتصال شکسته ی کنترل شده بررسی شد. با استفاده از نرم افزار های لب ویو و اور یجن داده های لازم جمع آوری و تحلیل شدند. هیستو گرام رسانندگی نانولوله های کربنی چند لایه بوسیله داده های جمع آوری شده در محیط های مختلف از جمله در محیط آزمایشگاهی، فشار پایین، گاز آرگون، و گاز نیتروژن ساخته شد. هیستو گرام رسانندگی پیک هایی نزدیک به مقادیر صحیح کوانتوم رسانندگی را نشان می دهند. بنابراین رسانش الکتریکی نانولوله های کربنی چند لایه کوانتیزه و بالستیک است.

در این تحقیق، آلومینیوم های آندی بوسیله روش آندایز دو مرحله ای ساخته شده اند. سپس نانو سیم های کبالت-پلاتین ایجاد شده با روش الکتروانباشت متناوب بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نوری،پراش اشعهX ، مغناطومتر AFGM مورد مطالعه قرار می گیرند. اثر ولتاژ الکتروانباشت بر روی خواص مغناطیسی بررسی می شود و ولتاژ بهینه ای در VPP=20V بدست می آید. در ولتاژ بهینه اثر نسبت غلظت کبالت به پلاتین در حلال الکترولیت بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها بررسی شد. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که تغییر مقدار غلظت مواد جهت محور آسان را تغییر نمی دهد، اما با افزایش مقدار کبالت در حلال الکترولیت مقدار وادارندگی، مغناطش اشباع، و نسبت مربعی افزایش می یابد.