کاربرد نانو در صنعت نساجی

اختصاصی از سورنا فایل کاربرد نانو در صنعت نساجی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

کاربرد نانو در صنعت نساجی

      در فایل word

        24 صفحه

چکیده

فهرست

مقدمه

نانو چیست

تاریخچه فناوری نانو

فناوری‌نانو

جایگاه فناوری نانو در علوم مهندسی

تاثیرات فناوری نانو در زندگی انسان

لباس های ضد لک 

کاربرد نانو فناوری در صنعت نساجی 

 نانوالیاف 

لباس های خنک 

کنترل رطوبت به کمک نانوالیاف  

 لباس های خود تمیزشونده 

لباس های اسکی و فناوری نانو 

پارچه های نخی ضد چروک و ضد لک 

جوراب های ضد میکروبی محافظ سرما 

  نانو نساجی 

استفاده ی تایلند از نانو تکنولوژی در تولید نوع جدیدی از ابریشم 

 کاربرد نانوذرات نقره
  کاربرد نانوذرات اکسید سیلیکون
کاربرد نانوذرات رس

منابع

مقاله بررسی و ارزیابی نانو ربات در علم پزشکی

اختصاصی از سورنا فایل مقاله بررسی و ارزیابی نانو ربات در علم پزشکی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تحقیق نانو ربات در علم پزشکی بصورت word در 13 صفحه،قابلیت تغییر دارد.

در آینده نانو ربات های هوشمند در مغز و بدن هر انسانی به تعداد زیاد وجود خواهند داشت و انسان را از ابتلا به انواع بیماری ها مصون می دارند حتی روند پیر شدن بشر را به تعویق می اندازند و نیز قدرت جسمانی و حافظه را تقویت می کنند. با استفاده از نانوتکنولوژی دستیابی به انرژی خورشیدی امکان پذیر خواهد شد. انرژی خورشیدی قابل تبدیل و استفاده به اشکال مختلف انرژی است و بشر را از منابع دیگر انرژی بی نیاز می کند. نانوربات ها ماشین های کوچکی هستند که برای انجام عملیاتی خاص و بعضا تکرارشونده با دقت بسیار بالا طراحی شده اند. نانو ‌ به معنی یک میلیاردم است. نانو ربات ها نه تنها قادر به تشخیص محل دقیق سرطان خواهند بود بلکه داروی مناسب برای از بین بردن سلول های سرطانی را تزریق می کنند.

پایان نامه تکمیل منسوج با چند لایه مرکب نانو لوله های کربنی/ پلیمر رسانا

اختصاصی از سورنا فایل پایان نامه تکمیل منسوج با چند لایه مرکب نانو لوله های کربنی/ پلیمر رسانا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:104

فهرست مطالب:
فصل اول
1-    مقدمه...............................................................................................................................................................................................................11
1-1-    تعریف کامپوزیت....................................................................................................................................................................................11
1-2-    تاریخچه....................................................................................................................................................................................................11
1-3-    تاریخچه مواد پلیمری تقویت شده با الیاف......................................................................................................................................11
1-4-    کامپوزیت نانولوله¬های کربنی و پلیمر رسانا......................................................................................................................................12
1-4-1-    کامپوزیت¬های نانولوله-پلی-انیلین....................................................................................................................................................13
1-4-1-1-    برهمکنش¬های نانولوله/پلی¬انیلین ...........................................................................................................................................13
1-4-1-1-1-    برهمکنش¬های پلی¬انیلین با نانولوله¬ی عامل-دارنشده........................................................................................................13
1-4-1-1-2-    برهمکنش¬های پلی¬انیلین با نانولوله¬ی عامل¬دار شده........................................................................................................14
1-4-2-    روش¬های سنتز....................................................................................................................................................................................14
1-5-    کاربرد کامپوزیت نانولوله¬های کربنی/ پلیمر رسانا...........................................................................................................................15
1-6-    نقش و خصوصیت الکترود مقابل........................................................................................................................................................15
1-6-1-    مشکلات سلول¬های خورشیدی رنگ حساس...............................................................................................................................16
1-7-    تکمیل منسوج توسط پلیمرهای رسانا...............................................................................................................................................16
1-7-1-    تکمیل منسوج توسط پلی-انیلین.....................................................................................................................................................17
1-7-1-1-    پلی-انیلین.......................................................................................................................................................................................17
1-7-1-2-    کاربرد پلیمر رسانای پلی-انیلین................................................................................................................................................18
1-7-1-3-    پارچه¬های پوشش¬دهی شده توسط پلی-انیلین......................................................................................................................19
1-7-2-    تکمیل منسوج توسط پلی-پیرول.....................................................................................................................................................19
1-7-2-1-    پلی-پیرول.......................................................................................................................................................................................19
1-7-2-2-    کاربرد پلیمر رسانای پلی-پیرول................................................................................................................................................21
1-7-2-3-    پارچه¬های رسانای پوشش¬دهی شده با پلی-پیرول.................................................................................................................21
1-8-    تکمیل منسوج توسط نانولوله¬های کربنی.........................................................................................................................................22
1-8-1-    نانولوله¬های کربنی..............................................................................................................................................................................22
1-8-2-    کاربرد نانولوله¬های کربنی.................................................................................................................................................................23
1-8-3-    تهیه پارچه رسانا توسط نانولوله¬های کربنی..................................................................................................................................23
1-8-3-1-    روش¬های تهیه دیسپرسیون نانولوله¬های کربنی....................................................................................................................26
1-8-3-1-1-    دیسپرسیون نانولوله¬های کربنی عامل-دار............................................................................................................................26
1-8-3-1-2-    دیسپرسیون نانولوله¬های کربنی بر پایه¬ی حلال¬های آلی................................................................................................26
1-8-3-1-3-    دیسپرسیون نانولوله¬های کربنی با آب.................................................................................................................................26
1-9-    تهیه منسوج رسانا توسط نانوذرات فلزی..........................................................................................................................................27
1-9-1-    تکنیک¬های فلزدار کردن...................................................................................................................................................................27
1-9-2-    لایه¬نشانی احیایی و پیشرفت آن در نساجی.................................................................................................................................28
1-9-2-1-    لایه¬نشانی احیایی.........................................................................................................................................................................28
1-9-2-2-    مکانیزم فرآیندلایه¬نشانی احیایی..............................................................................................................................................28
1-10-    زیرلایه.......................................................................................................................................................................................................30
1-10-1- آماده¬سازی زیرلایه با فرآیند پلاسما..............................................................................................................................................31
1-10-1-1-    فرآیند پلاسما...............................................................................................................................................................................31
1-10-1-2-    برهمکنش بین پلاسما با سطح منسوجات............................................................................................................................31
فصل دوم
2-    شرح کلی آزمایشات......................................................................................................................................................................................35
2-1-    آماده-سازی...............................................................................................................................................................................................35
2-2-    آماده¬سازی نمونه با پلاسما...................................................................................................................................................................35
2-2-1-    آماده¬سازی نمونه با هیدرولیز قلیایی..............................................................................................................................................36
2-3-    مواد و روش¬های مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط لایه¬نشانی به ‌روش احیایی...............................................36
2-3-1-    لایه¬نشانی با مس.................................................................................................................................................................................36
2-3-1-1-    مواد مورد استفاده در لایه‌نشانی احیایی با مس....................................................................................................................36
2-3-1-2-    روش لایه¬نشانی احیایی با مس.................................................................................................................................................37
2-3-1-3-    روش لایه¬نشانی احیایی با مس.................................................................................................................................................38
2-3-2-    لایه¬نشانی احیایی با نیکل.................................................................................................................................................................38
2-3-2-1-    مواد مورد استفاده در لایه‌نشانی با نیکل................................................................................................................................38
2-3-2-2-    روش لایه¬نشانی احیایی با نیکل...............................................................................................................................................38
2-4-    مواد و روش¬های مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط پلیمرهای رسانا..................................................................39
2-4-1-    مواد و روش¬های مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط پلیمر رسانای پلی-انیلین...............................................39
2-4-1-1-    مواد برای پوشش¬دهی منسوجات با استفاده از پلی-انیلین..................................................................................................39
2-4-1-2-    پوشش¬دهی منسوجات با استفاده از پلی¬انیلین به روش پلیمریزاسیون شیمیایی.........................................................39
2-4-1-3-    پوشش¬دهی منسوجات با استفاده از پلی¬انیلین به روش اسپری.......................................................................................40
2-4-1-4-    پوشش¬دهی منسوجات با استفاده از پلی¬انیلین به روش غوطه-وری..................................................................................40
2-4-2-    مواد و روش¬های مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط پلی-پیرول.........................................................................41
2-4-2-1-    مواد برای پوشش¬دهی با استفاده از پلی-پیرول......................................................................................................................41
2-4-2-2-    پوشش¬دهی منسوج با استفاده از پلی¬پیرول به روش پلیمریزاسیون شیمیایی..............................................................41
2-4-2-3-    پوشش¬دهی منسوج با استفاده از پلی¬پیرول به روشCVD...............................................................................................41
2-4-3-    مواد و روش¬های مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط لایه¬نشانی با نانوذرات کامپوزیتی................................42
2-4-3-1-    مواد و روش مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط لایه¬نشانی کامپوزیتی از پلیمر رسانا انیلین با فلز مس..........................................................................................................................................................................................................................42
2-4-3-2-    مواد و روش مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط لایه¬نشانی کامپوزیتی از پلیمر رسانا انیلین با فلز نیکل........................................................................................................................................................................................................................42
2-4-3-3-    مواد و روش مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط لایه¬نشانی کامپوزیتی از پلیمر رسانا پیرول با فلز مس..........................................................................................................................................................................................................................43
2-4-3-4-    مواد و روش مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط لایه¬نشانی کامپوزیتی از پلیمر رسانا پیرول با فلز نیکل........................................................................................................................................................................................................................43
2-5-    مواد و روش¬های مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط نانولوله¬های کربنی چند دیواره.......................................43
2-5-1-    مواد برای پوشش¬دهی با استفاده از نانولوله¬های کربنی چند دیواره........................................................................................43
2-5-2-    پوشش¬دهی منسوجات با استفاده از نانولوله¬های کربنی چند دیواره به روش فیلتراسیون.................................................44
2-5-3-    پوشش¬دهی منسوجات با استفاده از نانولوله¬های کربنی چند دیواره به روش الکتروریسی................................................44
2-5-4-    پوشش¬دهی منسوجات با استفاده از نانولوله¬های کربنی چند دیواره به روش الکترواسپری...............................................44
2-5-5-    پوشش¬دهی منسوجات با استفاده از نانولوله¬های کربنی چند دیواره به روش چاپ جوهرافشان......................................45
2-5-6-    پوشش¬دهی منسوجات با استفاده از نانولوله¬های کربنی چند دیواره به روش اسپری.........................................................45
2-6-    دستگاه¬ها و تجهیزات مورد استفاده برای تهیه منسوجات رسانا..................................................................................................46
2-6-1-    دستگاه اولتراسونیک..........................................................................................................................................................................46
2-6-2-    اسپری با استفاده از پیستوله............................................................................................................................................................46
2-6-3-    بررسی و تعیین خصوصیات پارچه رسانا.......................................................................................................................................47
2-6-3-1-    اندازه‌گیری وزن...........................................................................................................................................................................47
2-6-3-2-    بررسی مقاومت الکتریکی سطحی نمونه-ها.............................................................................................................................47
2-6-3-3-    بررسی سطح نمونه‌ها..................................................................................................................................................................48
2-6-3-4-    تعیین چگونگی برهمکنش شیمیایی پلیمرها و نانولوله¬ی کربنی با پارچه.....................................................................48
2-6-3-5-    بررسی میزان انعکاس نور از سطح نمونه-ها............................................................................................................................49
2-6-3-6-    ولتامتری چرخه-ای......................................................................................................................................................................49
فصل سوم
3-    مقدمه...............................................................................................................................................................................................................52
3-1-    بررسی مورفولوژی نمونه¬های آماده شده با پلاسمای اکسیژن و هیدرولیز قلیایی...................................................................52
3-2-    بررسی طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه....................................................................................................................................53
3-3-    بررسی مورفولوژی نمونه¬های لایه¬نشانی شده با نانوذرات مس و نیکل.......................................................................................54
3-4-    بررسی خصوصیات  منسوج لایه¬نشانی شده با پلیمر رسانای پلی¬انیلین و پلی-پیرول..............................................................55
3-4-1-    بررسی منسوج لایه¬نشانی شده با پلی-انیلین.................................................................................................................................55
3-4-1-1-    بررسی مورفولوژی منسوج لایه¬نشانی شده با پلی-انیلین.....................................................................................................57
3-4-2-    بررسی منسوج لایه¬نشانی شده با پلی-پیرول.................................................................................................................................57
3-4-2-1-    بررسی مورفولوژی منسوج لایه¬نشانی شده با پلی-پیرول.....................................................................................................58
3-4-2-2-    مقاومت الکتریکی سطحی و تغییرات وزن منسوج لایه¬نشانی شده با پلیمر رسانا.........................................................61
3-4-2-3-    بررسی خصوصیات نوری پارچه¬ی لایه¬نشانی شده با پلیمر رسانای پلی-پیرول...............................................................62
3-4-2-4-    بررسی رفتار الکترو شیمیایی منسوج لایه¬نشانی شده با پلی-پیرول..................................................................................64
3-5-    بررسی خصوصیات  منسوج لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی..............................................................................................71
3-5-1-    بررسی مورفولوژی منسوج لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی به روش اسپری................................................................74
3-5-2-    مقاومت الکتریکی سطحی و تغییرات وزن منسوج لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی...................................................77
3-5-3-    بررسی خواص نوری منسوجات لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی....................................................................................77
3-5-4-    بررسی رفتار الکترو شیمیایی منسوج لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی چند دیواره....................................................80
3-6-    بررسی طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه.................................................................................................................................86
فصل چهارم
4-    نتیجه¬گیری نهایی..........................................................................................................................................................................................89
4-1-    پیشنهادات...............................................................................................................................................................................................92

فهرست جدول¬ها    
جدول ‏2 1- نسبت مولی و غلظت اسید مورد استفاده...............................................................................................................................42
جدول ‏2 2- فرآیند آماده¬سازی زیرلایه و تهیه دیسپرسیون نانولوله¬های کربنی...................................................................................44
جدول ‏2 3- شرایط الکترواسپری و ترکیبات دیسپرسیون.........................................................................................................................45
جدول ‏3 1- کدگذاری نمونه¬های لایه¬نشانی شده با پلی¬پیرول..................................................................................................................58
جدول ‏3 2- تغییرات مقاومت الکتریکی سطحی و وزن نمونه¬های لایه¬نشانی شده با پلی¬پیرول به روش CVD.........................59
جدول ‏3 3-ولتاژ و چگالی جریان متناظر با پیک کاتدی در نمونه¬های لایه¬نشانی شده با پلی¬پیرول...............................................71
جدول ‏3 4- ولتاژ و چگالی جریان متناظر با پیک کاتدی در نمونه¬های لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی..............................85
جدول ‏3 5- مقایسه¬ی بین ولتاژ و چگالی جریان متناظر با پیک کاتدی نمونه¬های تهیه شده با نتایج سایر پژوهشگران...........85

 فهرست شکل¬ها
شکل ‏1 1- فرمول کلی انیلین.........................................................................................................................................................................18
شکل ‏1 2- فرم¬های مختلف پلی-انیلین..........................................................................................................................................................18
شکل ‏1 3- ساختار پلی-پیرول..........................................................................................................................................................................20
شکل ‏1 4- مراحل پلیمریزاسیون پلی-پیرول.................................................................................................................................................20
شکل ‏1 5- مکانیسم پلیمریزاسیون پلی-پیرول.............................................................................................................................................20
شکل ‏1 6- روش پوشش¬دهی الف) غوطه¬وری، ب) دورانی.......................................................................................................................24
شکل ‏1 7- نحوه قرارگیری نانولوله-ها.............................................................................................................................................................25
شکل ‏1 8- تصویر شماتیک اجزای اصلی لایه¬نشانی احیایی.....................................................................................................................30
شکل ‏1 9- ساختار شیمایی پلی اتیلن ترفتالات.........................................................................................................................................30
شکل ‏1 10- برهمکنش بین سطح و پلاسما................................................................................................................................................32
شکل ‏2 1- دستگاه پلاسما...............................................................................................................................................................................36
شکل ‏2 2- مراحل لایه¬نشانی احیایی.............................................................................................................................................................37
شکل ‏2 3- تقطیر مونومر..................................................................................................................................................................................39
شکل ‏2 4- حمام آب.........................................................................................................................................................................................40
شکل ‏2 5- دستگاه اولترا سونیک....................................................................................................................................................................46
شکل ‏2 6- پیستوله و پمپ باد........................................................................................................................................................................47
شکل ‏2 7- تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی نشر میدانی.................................................................................................................48
شکل ‏2 8- تصویر دستگاه طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه..........................................................................................................49
شکل ‏2 9- تصویر اسپکتروسکوپی انعکاسی.................................................................................................................................................49
شکل ‏2 10- دستگاه ولتامتری چرخه-ای.......................................................................................................................................................50
شکل ‏3 1- تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی پارچه¬ی پلی¬استری خام، عمل¬شده با پلاسمای اکسیژن و سدیم هیدروکسید............................................................................................................................................................................................................53
شکل ‏3 2- طیف مادون قرمز پارچه¬ی پلی¬استر خام، عمل شده با پلاسمای اکسیژن و سدیم هیدروکسید..................................54
شکل ‏3 3- تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی پارچه¬ی پلی¬استر لایه¬نشانی شده با نانوذرات نیکل و مس...............................54
شکل ‏3 4- تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی پارچه¬ی پلی¬استر لایه¬نشانی شده با نانوذرات نیکل و مس...............................55
شکل ‏3 5- تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی پارچه¬ی پلی¬استری خام و لایه¬نشانی شده با پلی-پیرول.....................................57
شکل ‏3 6- تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی لایه¬نشانی پارچه¬ی پلی¬استری خام، پوشش¬دهی شده با نانوذرات مس و نیکل با پلی¬پیرول به روش CVD..............................................................................................................................................................................59
شکل ‏3 7- تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی پارچه¬ی پلی¬استری خام............................................................................................60
شکل ‏3 8- تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی پارچه¬ی پلی¬استری زیرلایه¬ها با پلی¬پیرول به روش پلیمریزاسیون شیمیایی..................................................................................................................................................................................................................60
شکل ‏3 9- نمودار ولتامتری چرخه¬ای پلی¬استر هیدرولیزشده پس از لایه¬نشانی با پلی-پیرول............................................................65
شکل ‏3 10- نمودار ولتامتری چرخه¬ای پلی¬استر عمل شده با پلاسما پس از لایه¬نشانی با پلی-پیرول..............................................66
شکل ‏3 11- نمودار ولتامتری چرخه¬ای پلی¬استر پوشش¬دهی شده با نانوذرات مس پس از لایه¬نشانی با پلی-پیرول.....................67
شکل ‏3 12- نمودار ولتامتری چرخه¬ای پلی¬استر پوشش¬دهی شده با نانوذرات مس پس از لایه¬نشانی با پلی-پیرول.....................68
شکل ‏3 13- نمودار ولتامتری چرخه¬ای پلی¬استر پوشش¬دهی شده با نانوذرات نیکل پس از لایه¬نشانی با پلی-پیرول...................69
شکل ‏3 14- پلی¬استر پوشش¬دهی شده با نانوذرات نیکل  پس از لایه¬نشانی با پلی-پیرول..................................................................70
شکل ‏3 15- تصویر میکروسکوپ نوری پارچه¬ی لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی به روش فیلتراسیون.................................72
شکل ‏3 16- تصویر میکروسکوپ نوری پارچه¬ی لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی به روش الکتروریسی.................................72
شکل ‏3 17- تصویر میکروسکوپ نوری پارچه¬ی لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی به روش الکترواسپری...............................73
شکل ‏3 18- تصویرمیکروسکوپ نوری منسوج لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی به روش چاپ جوهرافشان..........................74
شکل ‏3 19- تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی زیرلایه¬ی پوشش¬دهی شده با پلی¬پیرول قبل از لایه¬نشانی با نانولوله¬های کربنی......................................................................................................................................................................................................................75
شکل ‏3 20- تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی نمونه¬های لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی................................................76
شکل ‏3 21- تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی پارچه¬ی پلی¬استری لایه¬نشانی شده با پلی¬انیلین و نانولوله¬های کربنی........76
شکل ‏3 22- طیف انعکاسی نمونه¬های لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی........................................................................................80
شکل ‏3 23- نمودار ولتامتری چرخه¬ای نمونه¬های لایه¬نشانی شده با نانولوله¬ی کربنی چند دیواره.................................................83
شکل ‏3 24- نمودار ولتامتری چرخه¬ای نمونه¬های لایه¬نشانی شده پلی¬انیلین و نانولوله¬ی کربنی.....................................................84
شکل ‏3 25- طیف مادون قرمز پارچه پلی¬استری خام، لایه¬نشانی شده با پلی¬انیلین و لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی.....86
شکل ‏3 26- طیف مادون قرمز پارچه پلی¬استری خام، لایه¬نشانی شده با پلی¬پیرول و لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی.....87


 
چکیده
در این پژوهش، هدف اصلی تکمیل منسوج با چندلایه¬ی مرکب نانولوله¬های کربنی و پلیمر رسانا و استفاده از آن به عنوان الکترود مقابل در سلول¬های خورشیدی می¬باشد. جهت دستیابی به این هدف آزمایشات در چند مرحله انجام شد.  
در مرحله¬ی اول آماده¬سازی به دو روش هیدرولیز قلیایی و پلاسمای اکسیژن به منظور افزایش مکان¬های جاذب بر روی سطح انجام شد. سپس برخی از نمونه¬ها به روش لایه¬نشانی احیایی با نانوذرات مس یا نیکل پوشش¬دهی شدند. در مراحل بعدی از این نمونه¬ها (خام، پوشش¬دهی شده با نانوذرات مس و پوشش¬دهی شده با نانوذرات نیکل) به عنوان زیرلایه استفاده گردید.
لایه¬نشانی پارچه¬های پلی¬استری پوشش¬دهی شده با نانوذرات مس یا نیکل به دلیل حضور اسید و ماده¬ی اکسیدکننده در شرایط پلیمریزاسیون پلی¬انیلین، با موفقیت انجام نشد. لایه¬نشانی با پلی¬پیرول به روش پلیمریزاسیون شیمیایی انجام شد. الکتریکی سطحی و درصد افزایش وزن نمونه¬های لایه¬نشانی شده با پلی¬پیرول برای پارچه¬ی پلی¬استری خام، پوشش¬دهی شده با نانوذرات مس و پوشش¬دهی شده با نانوذرات نیکل (آماده¬سازی شده به روش پلاسمای اکسیژن) به ترتیب 41، 52 و Ω/Sq 22 و 80/22، 31/7 و 71/18 درصد و برای نمونه¬های آماده¬سازی شده به روش هیدرولیز قلیایی 42، 61 و Ω/Sq 27 و 65/21، 92/5 و 90/15 درصد بدست آمد. پس از لایه¬نشانی با پلی¬پیرول، انعکاس کاهش یافت. نمودارهای ولتامتری چرخه¬ای هم نشان¬دهنده¬ی رسانایی مناسب و فعالیت الکتروشیمیایی خوب نمونه¬ها می¬باشد.
در مرحله¬ی آخر لایه¬ای از نانولوله¬های کربنی بر روی سطح لایه¬نشانی شد. پس از لایه¬نشانی زیرلایه¬ها با نانولوله¬های کربنی مقاومت الکتریکی سطحی افزایش یافت. مقاومت الکتریکی سطحی و درصد افزایش وزن نمونه¬های لایه¬نشانی شده با نانولوله¬های کربنی برای پارچه¬ی پلی¬استری خام، پوشش¬دهی شده با نانوذرات مس و پوشش¬دهی شده با نانوذرات نیکل (آماده¬سازی شده به روش پلاسمای اکسیژن) به ترتیب 127، 112 و Ω/Sq 70 و  399/0، 967/0 و 520/0 درصد و برای نمونه¬های آماده¬سازی شده به روش هیدرولیز قلیایی 128، 112 و Ω/Sq 88 و  633/0، 810/0 و 545/0 درصد بدست آمد. پس از لایه¬نشانی با نانولوله¬های کربنی، انعکاس کاهش یافت.
کلمات کلیدی: پلیمر رسانا، نانولوله¬های کربنی، پارچه¬ی پلی¬استر
پیشگفتار
فرآیند تکمیل به مجموعه عملیاتی که بر روی یک سطح (بستر) جهت رسیدن به یک ویژگی و کاربرد خاص انجام می¬گیرد، گفته¬ می¬شود. این فرآیند در صنایع مختلف از جمله صنعت نساجی بسیار مورد استفاده قرار می¬گیرد. فرآیند تکمیل می¬تواند در کاربردهایی از جمله بهبود ظاهر، چسبندگی یا ترشوندگی، مقاومت در برابر خوردگی مقاومت در برابر مواد شیمیایی، تغییر هدایت الکتریکی به کار گرفته ¬¬شود[1].
امروزه انرژی یک نیاز مهم برای زندگی روزمره و صنعت به شمار می¬آید. نیاز به انرژی هر روز در حال افزایش اما منابع انرژی محدود و رو به پایان هستند. به همین دلیل محققان درصدد گسترش منابع جدید انرژی هستند که فراوان، ارزان و دوست¬دار محیط زیست هستند. انرژی خورشیدی نامحدود، تمیز و تجدیدپذیر است که می¬تواند گزینه¬ی مناسبی جهت رفع این نیازهای بشر باشد. سلول¬های خورشیدی که مستقیما نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می¬کنند ساختار جالبی برای تولید انرژی هستند که یکی از انواع آن سلول¬های خورشیدی رنگ حساس می¬باشند. در ساخت این سلول¬ها از شیشه-های رسانا به عنوان زیرلایه استفاده می¬شود[2]. نیروی الکتریکی تولیدی از نور خورشید، می¬تواند برای کاربردهای مختلفی چون خنک سازی، حرارت دهی، روشنایی، شارژ باطری¬ها و تولید نیروی الکتریکی برای وسایل الکتریکی متنوع، مورد استفاده قرار بگیرد  .[3]سلول¬های خورشیدی رنگ حساس در مقایسه با دیگر انواع سلول¬های خورشیدی مزایایی همچون عدم نیاز به تجهیزات پیچیده جهت تولید انبوه، سازگار با محیط زیست، عدم وابستگی به زاویه تابش، امکان کار در روزهای ابری و بارانی، ارزان بودن و تنوع زیاد دارند که توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده¬اند [4, 5].
از جمله مشکلات سلول¬های خورشیدی رنگ حساس، سنگین وزن بودن، عدم انعطاف¬پذیری شیشه¬های رسانا به عنوان زیرلایه و الکترود مقابل پلاتین می¬باشد. پلاتین ماده¬ای گران قیمت می¬باشد که آماده¬سازی سلول¬ها در مقیاس وسیع را با هزینه¬ی زیادی همراه می¬کند به همین جهت محققان به دنبال یافتن موادی جهت جایگزینی پلاتین در سلول¬های خورشیدی هستند. تاکنون مواد زیادی از جمله مواد کربنی، پلیمرهای رسانا و یا کامپوزیتی از آن¬ها که رسانایی، فعالیت الکتروشیمیایی و قیمت مناسبی دارند به کار گرفته شده اند[6].
در این پروژه، تکمیل منسوج با پلیمر رسانا و نانولوله¬های کربنی به منظور ایجاد هدایت الکتریکی با هدف استفاده در سلول¬های خورشیدی به عنوان الکترود مقابل انجام شده است.

 
با توجه به اهداف یاد شده و به منظور آشنایی مقدماتی با موضوع باید بیان گردد که این پژوهش در قالب چهار فصل تهیه شده که به شرح ذیل می باشند:
    در فصل نخست با عنوان )) مقدمه و مروری بر مقالات (( به بررسی تحقیقات انجام گرفته در زمینه ساخت الکترود مقابل با پلیمر رسانا و نانولوله¬های کربنی و روش¬های تولید منسوجات پوشش¬دهی شده با پلیمر رسانا و نانولوله¬های کربنی پرداخته شده است.
    در فصل دوم این پژوهش، با عنوان )) تجربیات (( به بیان شرح مواد و دستگاه های مورد استفاده جهت تولید منسوجات رسانا با پلیمر رسانا و نانو لوله¬های کربنی پرداخته است.
    فصل سوم تحت عنوان )) نتایج و بحث (( به بیان دقیق نتایج آزمایش ها و نیز بررسی منسوجات رسانا با پلیمر رسانا و نانو لوله¬های کربنی، تحلیل خواص فیزیکی، مورفولوژی، نوری، رفتار الکتروشیمیایی و همچنین بررسی روش های مختلف استفاده شده جهت تولید منسوجات رسانا با پلیمر رسانا و نانولوله¬های کربنی پرداخته شده است.
    فصل چهارم با عنوان )) نتیجه گیری نهایی و پیشنهادات ((  به نتیجه¬گیری پایانی پرداخته و پیشنهادات مربوطه جهت مطالعات آینده را ارائه نموده است.

پایان نامه رهیافت کوانتومی به اثر فارادی و دوفامی دایروی نانو ساختارها

اختصاصی از سورنا فایل پایان نامه رهیافت کوانتومی به اثر فارادی و دوفامی دایروی نانو ساختارها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD

تعداد صفحات:123

پایان نامه ارشد جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد فیزیک

فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه                                                                                                        1
      1-1.چرخش اپتیکی و دوفامی دایروی ..........................................................................................................3
      1-2.چرخش فارادی ...........................................................................................................................................8
      1-3.بررسی فعالیت اپتیکی با فرض کوانتش ماده و کلاسیک بودن نور ................................................12
      1-4.لزوم کوانتش میدان الکترومغناطیس ....................................................................................................17
      1-5.پایان نامه ......................................................................................................................................................19
فصل دوم: کوانتش میدان الکترومغناطیسی                                                                        21
      2-1.مقدمه ...........................................................................................................................................................23
      2-2.نظریه پتانسیل برای میدان الکترومغناطیسی کلاسیکی ...................................................................23  
      2-3.پیمانه کولن ................................................................................................................................................25
      2-4.میدان کلاسیکی آزاد ................................................................................................................................25
      2-5.نوسانگر هارمونیک مکانیک کوانتومی ...................................................................................................29
      2-6.کوانتش میدان ...........................................................................................................................................31
فصل سوم: پدیده چرخش اپتیکی: رهیافت نظریه میدان کوانتومی الکترومغناطیسی                      35
      3-1.مقدمه ..........................................................................................................................................................37
      3-2.ماتریس پراکندگی ....................................................................................................................................39
      3-3.هامیلتونی برهم کنش ..............................................................................................................................40
      3-4.چرخش اپتیکی .........................................................................................................................................47
فصل چهارم: حالت های اتمی جمعی و متغیرهای دینامیکی جمعی                                          77
    4-1.اثرات جمعی ..................................................................................................................................................79
         4-1-1.حالت های دیکی .............................................................................................................................86
         4-1-2.تبهگنی حالت های دیکی ..............................................................................................................99
    4-2.تابش اتمی دسته جمعی ...........................................................................................................................101
         4-2-1.ابرتابش دیکی .................................................................................................................................101
         4-2-2.تابش دسته جمعی در حالت حاصلضربی اتمی .......................................................................105
         4-2-3.تحول زمانی ابرتابش .....................................................................................................................109
جمع بندی و کارهای پیش رو                                                                                      113
منابع                                                                                                                    115              




فهرست اشکال
شکل (1-1) چرخش چپگرد سطح قطبش توسط یک محیط فعال اپتیکی .................................................3
شکل (1-2) طیف دوفامی دایروی یک پلی پپتید با آرایش مارپیچ-α و صفحه-β ....................................8
شکل (1-3) سه گذار تابشی انیشتین ...................................................................................................................17
شکل (4-1) مقایسه نرخ گسیل ابرتابش با گسیل خود بخودی برای سیستمی شامل 20 اتم ..............112


فهرست جداول
جدول (1-1) توان چرخشی کوارتز .......................................................................................................................4
جدول (1-2) ضرایب شکست نور دایروی چپگرد و راستگرد در کوارتز. این مقادیر ..................................7
                 مربوط به کوارتز راستگرد بوده و برای کوارتز چپگرد، مقادیر بالا معکوس می شوند.
جدول (1-3) مقادیر ثابت وردت برای چند ماده ...............................................................................................9

چکیده
موادی که صفحه قطبش نور قطبیده خطی فرودی را می چرخانند، مواد فعال اپتیکی نامیده می شوند. ما در این رساله نتایج بارون و آتکینز برای توجیه این پدیده را بازآفرینی می کنیم. ویژگی اصلی این روش، کوانتش هر دو سیستم میدان الکترومغناطیسی و اتم است. ما همچنین مروری بر پدیده ابرتابش         می کنیم. این اثر دسته جمعی که مجموعه   اتم، تابشی شدیدتر از   برابر تابش یک اتم دارند، شاید به حوزه فعالیت اپتیکی هم قابل تعمیم باشد.

کلمات کلیدی: کوانتش، میدان الکترومغناطیسی، اتم، ابرتابش، فعالیت اپتیکی

1-1.چرخش اپتیکی و دوفامی دایروی
به پدیده چرخش صفحه قطبش نور قطبیده تخت در اثر عبور از محیط، فعالیت اپتیکی گفته می شود. هرگاه یک باریکه نور قطبیده خطی از یک محیط فعال اپتیکی مطابق شکل زیر عبور کند، صفحه قطبش نور آشکار شده با زاویه ای متناسب با طول مسیر نور چرخش می یابد [8].
(1-1)    


  شکل (1-1) چرخش چپگرد سطح قطبش توسط یک محیط فعال اپتیکی [8].
فعالیت اپتیکی بلور کوارتز برای اولین بار توسط آراگو  (1811) مشاهده گردید. آزمایش های پیرو توسط بیو  (1812) انجام شد که دو اثر متمایز را کشف کرد: 1- چرخش اپتیکی، که چرخش سطح قطبش باریکه نور قطبیده خطی است. 2- پاشندگی چرخش اپتیکی، که چرخش نابرابر صفحه قطبش طول موج های متفاوت نور است.
مواد فعال اپتیکی را از لحاظ چرخش صفحه قطبش نور فرودی به دو دسته تقسیم می نمایند. اگر صفحه قطبش به صورت ساعتگرد بچرخد، ماده را راستگرد و اگر چرخش صفحه قطبش پادساعتگرد باشد، ماده را چپگرد می نامند. به عنوان مثال سدیم کلراید، سولفور جیوه و انواع به خصوصی از قندها نمونه هایی از مواد فعال اپتیکی محسوب می شوند. اگرچه کوارتز مذاب از لحاظ اپتیکی همسانگرد است، بلور کوارتز علاوه بر فعال اپتیکی بودن دارای خاصیت شکست دوگانه نیز می باشد. بلور کوارتز به دو صورت راستگرد و چپگرد موجود است. جدول (1-1) توان چرخشی خاص دو نوع بلور کوارتز را به ازای طول موج های مختلف برای نور انتشار یافته در راستای محور اپتیکی نشان می دهد.

پایان نامه مطالعه خواص الکترونی و اپتیکی نانو صفحات چند لایه شش‌ضلعی بورن- نیترید: از نظریه تابعی چگالی تا اثرات بس- ‌ذره‌ای

اختصاصی از سورنا فایل پایان نامه مطالعه خواص الکترونی و اپتیکی نانو صفحات چند لایه شش‌ضلعی بورن- نیترید: از نظریه تابعی چگالی تا اثرات بس- ‌ذره‌ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:130

رساله دکتری
فیزیک ماده چگال نظری

فهرست مطالب:
چکیده    1
پیش گفتار    2

فصل اول: نظریه تابعی چگالی
1-1 نظریه تابعی چگالی    9
1-2 مسئله بس- ذرهای    9
1-3 بررسی مختصر DFT    13
1-3-1 نظریه هوهنبرگ-کوهن    13
1-3-2 معادلات کوهن- شم    16
1-3-3 مقدار Exc    20
1-3-3-1 تقریب میدان موضعی    21
1-3-3-2 تقریب چگالی اسپین موضعی    23
1-3-3-3 گامی فراتر: تقریب بسط شیب و تقریب شیب تعمیم یافته(GGA)    24
1-4 مفهوم ویژه مقادیر کوهن- شم    29
1-4-1 ویژه مقادیر ساختگی کوهن- شم    29
1-4-2 مسئله ناپیوستگی XC    30
1-4-3 روش موج تخت و تقریب شبه‌پتانسیل    35
1-4-3-1 موج تخت    35
1-4-3-2 شبه پتانسیل    38
1-5 نظریه هلمن- فاینمن    42

فصل دوم: نظریه اختلال بس- ذره‌ای
2-1 مقدمهای بر طیف‌نمایی‌های نظری    47
2-1-1 اختلال خارجی و تابع دیالکتریک    49
2-1-1-1 پاسخ خطی طیف اپتیکی    51
2-1-2 طیف الکترونی در KS-DFT    55
2-2 شبه- ذرات و روش توابع گرین    56
2-2-1 نمایش شبه- ذرات و تابع طیفی    59
2-2-2 پنج ضلعی هدین    60
2-2-3 تقریب GW    63
2-3 روش بته- سالپیتر: معادله‌ی دو- ذرهای مؤثر    66
2-3 -1 اجزاء و تقریب‌های BSE    71

فصل سوم: مطالعه ساختار الکترونی نانو صفحه تک لایه و دو لایه شش¬ضلعی بورن- نیترید
3-1 خواص ساختاری و الکترونی دو لایه شش‌ضلعی بورن- نیترید    78
3-2 مدل بستگی قوی برای تک لایه و دو لایه بورن- نیترید    81
3-2-1 شبکه لانه زنبوری h-BN    82
3-2-2 روش کلی    83
3-2-2-1 ماتریس انتقال H    84
3-2-2-2 ماتریس همپوشانی S    86
3-3 نظریه تابعی چگالی    87
3-4 نتایج انطباق طیف انرژی بین DFT و TB برای تک لایه و دو لایه بورن- نیترید    88

فصل چهارم: مطالعه خواص الکترونی و اپتیکی دو لایه شش-ضلعی بورن- نیترید، نتایج
4-1 مقدمه    99
4-2 روش محاسبات    99
4-3 بررسی خواص الکترونی و اپتیکی    102
4-4 جمعبندی    113
پیوست
فعالیتهای پژوهشی    116

 
فهرست جدول‌ها

جدول 1- 1: خطاءهای نوعی برای اتم ها، مولکول ها، و جامدات از محاسبات کوهن- شم در تقریب‌های LSD و GGA در روشی که در این بخش توضیح داده شد.    27
جدول 1- 2: گاف انرژی محاسبه شده برای مواد مختلف در LDA و روش تابع گرین بس- ذرهای که با مقادیر تجربی مقایسه شده است. مقادیر انرژی در eV هستند.    31
جدول 1- 3:  ناپیوستگی XC، Δxc، و گاف نواری محاسبه شده برای نیمرساناها و عایق‌ها که با مقادیر تجربی مقایسه شده است. مقادیر انرژی در eV هستند.    35
جدول 3- 1: پارامترهای TB محاسبه شده از بهترین انطباق به دادههای DFT برای تک لایه و دو لایه بورن- نیترید. همه مقادیر در eV هستند.    92
جدول 4- 1:  فاصله بین اتمی و فاصله بین لایه‌ای محاسبه شده بورن- نیترید    100
جدول 4- 2: مقادیر گاف نواری (برحسب eV) در روش DFT(LDA) و GW(RPA)    105
جدول 4- 3: مکان اولین قله و انرژی اکسیتون دو لایه h-BN نشان داده شده است    111
جدول 4- 4: ثابت دیالکتریک استاتیک الکترونی و ضریب شکست واقعی دو لایه h-BN برای قطبش نور موازی (راستای x) و قطبش نور عمود (راستای z) به سطح صفحه    111

 
فهرست شکل‌ها

شکل 1- 1. الگوریتم خود سازگار اصلی    20
شکل 1- 2: اهمیت Δxc مربوط به ساختار نواری کوهن- شم یک نیمرسانا    33
شکل 1- 3: نمایشی از مفهوم شبه پتانسیل    39
شکل 1- 4: شبه تابع موج (خطوط پیوسته) که بشدت داخل منطقه هسته قله دارد و شبه تابع موج فوق نرم که توسط طرح وندربیلت (خطوط خط چین) اصلاح شده است.    42
شکل 2- 1: (الف) فرایند تابش مستقیم (بررسی حالتهای اشغال شده) (ب) فرایند تابش معکوس    48
شکل 2- 2: (الف) فرایند جذب اپتیکی (فوتون hυ بوسیله نمونه جذب شده و باعث برانگیخته شدن یک الکترون از نوار ظرفیت به نوار رسانش میشود) (ب) فرایند طیفنمایی اتلاف انرژی الکترون (بر پایه پراکندگی الکترونها توسط سامانه تحت بررسی)    48
شکل 2- 3: پاسخ محیط قطبیده به پتانسیل خارجی    52
شکل 2- 4: تغییر مقادیر قابل اندازه گیری در مقیاس ماکروسکوپی    53
شکل 2- 5: طرحوارهای از یک سامانه ذرات برهمکنشی قوی که می توان آنرا به یک سامانه از ذرات غیر برهمکنشی KS (سمت چپ) یا یک سامانه از شبه- ذرات برهمکنشی ضعیف (سمت راست)، شبه- ذرات، از طریق معادله توابع گرین نگاشت.    58
شکل 2- 6: نمایش طرحوارهای از تابع طیفی A با گسترش لورنتسی آن، که با تابع طیفی ذرات مستقل، تابع دلتا، مقایسه شده است.    60
شکل 2- 7: طرحی از انتگرال معادله هدین زوج شده.    61
شکل 2- 8: تقریب GW    63
شکل 2- 9: مینیمم انرژیهای گاف انرژی برای انواعی از مواد جامد    65
شکل 2- 10: طرحوارهای برای تعیین طیف اپتیکی در BSE.    73
شکل 3- 1. (الف) نمای بالا و (ب) نمای جانبی از دو لایه h-BN.    79
شکل 3- 2: (الف) نمایشی از شبکه لانه زنبوری با زیر شبکه های A و B، سلول واحد، و بردارهای اصلی a1 و a2    80
شکل 3- 3: نمایشی از پنج امکان انباشته شدن دو لایه BN    81
شکل 3- 4: هیبریداسیون sp2 در گرافن    82
شکل 3- 5: سه بردار ml، اشاره به نزدیکترین همسایه های اتم B دارد.    85
شکل 3- 6: سلول واحد در نظر گرفته شده در این بخش برای (الف) تک لایه و (ب) دو لایه بورن- نیترید.    88
شکل 3- 7: ساختار نواری تک لایه شش ضلعی بورن- نیترید برای (الف) DFT و (ب) TB.    89
شکل 3- 8: ساختار نواری دو لایه شش ضلعی بورن- نیترید برای (الف) DFT و (ب) TB.    90
شکل 3- 9: انطباق ساختار نواری DFT و TB برای (الف) تک لایه و (ب) دو لایه  ششضلعی بورن- نیترید.    91
شکل 3- 10: (الف) نمایش طرحوارهای از ساختار ZGNR/BNAM/ZGNR (ب) نمایش طرحوارهای از مولکولهای آروماتیک بورن- نیترید (BNAMs) برای N=1, 2, 3    93
شکل 3- 11: (الف) و (ج) احتمال گسیل (Tr) و چگالی حالت الکترونی (DOS) بر حسب انرژی برای ساختار ZGNR/AM/ZGNR    95
شکل 3- 12: احتمال گسیل (Tr) برحسب تابعی از تغییرات در تعداد مولکولهای آروماتیک بورن- نیترید (N=1, 2… 10) برای انرژی فرودی (الف)E=2eV  و (ب) E=2.5eV  متصل شده به نانو نوار گرافن زیگ- زاگ.    96
شکل 4- 1:  (الف) یاخته اولیه نمای جانبی و (ب) نمای بالا دو لایه h-BN. (ج) ابر یاخته و فاصله بین لایهای d و فاصله بین دو لایه b برای دو لایه h-BN.    100
شکل 4- 2: نمودار تغییرات انرژی کل برحسب تغییرات ثابت شبکه با تقریب LDA برای دو لایه h-BN.    101
شکل 4- 3: نمایشی از طرح انجام گرفته در محاسبات.    102
شکل 4- 4: همگرایی گاف نواری مستقیم و غیر مستقیم شبه- ذرات بر حسب (الف) و (ب) تعداد شبکه سازی منطقه وارون، (ج) و (د) تعداد باندهای در نظر گرفته شده در محاسبات.    103
شکل 4- 5: ساختار نواری الکترونی دو لایه بورن- نیترید در طول راستاهای تقارنی که در روش DFT(LDA) (خط پر) و تقریب GW(RPA) (خط چین) رسم شده است    104
شکل 4- 6: (الف) قسمت موهومی (طیف جذب اپتیکی) و (ب) قسمت حقیقی تابع دیالکتریک دو لایه بورن- نیترید، برای قطبش نور موازی (راستای x) به سطح صفحه، با استفاده از روش LDA-RPA محاسبه شده است    106
شکل 4- 7: (الف) قسمت موهومی (طیف جذب اپتیکی) و (ب) قسمت حقیقی تابع دیالکتریک دو لایه بورن- نیترید، برای قطبش نور موازی (راستای y) به سطح صفحه، با استفاده از روش LDA-RPA محاسبه شده است    107
شکل 4- 8: (الف) قسمت موهومی (طیف جذب اپتیکی) و (ب) قسمت حقیقی تابع دیالکتریک دو لایه بورن- نیترید، برای قطبش نور عمود (راستای z) به سطح صفحه، با استفاده از روش LDA-RPA محاسبه شده است    107
شکل 4- 9: (الف) قسمت موهومی (طیف جذب اپتیکی) و (ب) قسمت حقیقی تابع دیالکتریک دو لایه بورن- نیترید، برای قطبش نور موازی (راستای x) و قطبش نور عمود (راستای z) به سطح صفحه، با استفاده از روش LDA-RPA محاسبه شده است    108
شکل 4- 10: (الف) قسمت موهومی (طیف جذب اپتیکی) و (ب) قسمت حقیقی تابع دیالکتریک دو لایه بورن- نیترید    110
شکل 4- 11: توزیع‌های بار اکسیتونی از حالتهای اکسیتونی (الف) روشن و (ب) تاریک در دو لایه h-BN، با حفره قرار گرفته در نقطه سیاه    112
 

چکیده

امروزه بطور گسترده‌ای نانو صفحات چند لایه شش¬ضلعی بورن- نیترید، بعلت خواص الکترونی و اپتیکی بسیار جذاب آن¬ها، بطور تجربی و نظری مورد مطالعه قرار گرفته-اند. هدف اصلی این پروژه بررسی خواص الکترونی و اپتیکی نانو ساختارهایی همچون، نانو صفحات بورن- نیترید، با استفاده از نظریه¬های GW و BSE در محدوده پاسخ خطی می¬باشد. در مبحث خواص الکترونی ما به محاسبه انرژی و ساختار نواری و طیف چگالی حالت شبه- ذرات خواهیم پرداخت. همچنین، از یک مدل بستگی قوی برای ساختار نواری تک- لایه و دو- لایه بورن- نیترید استفاده می¬کنیم و شاخص¬های جهش و انرژی¬های جایگاهی را با استفاده از انطباق طرح بستگی قوی و داده¬های نظریه تابعی چگالی بدست خواهیم آورد. در مبحث خواص اپتیکی، قسمت¬های حقیقی و موهومی (جذب اپتیکی) تابع دی¬الکتریک، در اثر قرار دادن نانو صفحه در دو راستای میدان موازی (قطبش موازی) و میدان عمودی (قطبش عمودی)، و همچنین انرژی و اثرات  اکسیتونی و تابع توزیع احتمال الکترون در اثر قرار دادن مکان حفره در جایگاه ثابت، را بدست خواهیم آورد.
 بنابراین، با توجه به این¬که محاسباتی در زمینه¬ی تاثیر آثار بس- ذره¬ای برای نانو صفحات چند لایه شش¬ضلعی بورن- نیترید انجام نشده است، این نتایج برای مطالعات تجربی و نظری آینده روی این¬چنین ساختارها می¬تواند مفید باشد.

کلمات کلیدی: اثرات بس-ذره¬ای، تقریب GW، نانو صفحات چند لایه شش¬ضلعی بورن- نیترید، اثرات اکسیتونی، شبه- ذرات،


پیش گفتار
در سال¬های اخیر، پژوهش¬های گسترده¬ای در زمینه¬ی سامانه-های نانو ساختار انجام شده است، بخصوص با کوچک¬تر شدن اجزای تشکیل دهنده¬ی قطعات الکترونیکی، بررسی نانو ساختارها اهمیت زیادی در زمینه¬ی علوم و صنعت پیدا کرده است. خواص فیزیکی این نانو ساختارها، بویژه خواص الکترونی و اپتیکی آن¬ها، به رفتار و حالت¬های الکترونی آن¬ها بستگی دارد. از این¬رو، محاسبه حالت های الکترونی مواد و تعیین ساختار نواری انرژی در آن¬ها از مهمترین مباحث پژوهشی نظری و تجربی در فیزیک ماده چگال است. با توجه به این که  بطور کلی گاز الکترون در یک جامد یک سامانه برهم‌کنش¬گر است، بنابراین راه حل اساسی برای محاسبه حالت¬های الکترونی مواد به حل مسئله بس- ذره¬ای منتهی می¬شود. از این¬رو، از آغاز پایه گذاری علم فیزیک ماده چگال، تلاش پژوهشگران بر این بوده است تا بعنوان یک تقریب، مسئله بس- ذره¬ای گاز الکترون جامد را به یک مسئله قابل حل تبدیل نمایند. کلیه متون مربوط به زمینه ماده چگال و روش¬های مختلف و گوناگون محاسبات ساختار نوارهای انرژی الکترونی جامدات، حکایت از به کارگیری انواع تقریب¬هایی است که برای حل معادله شرودینگر انجام می¬شود. خوشبختانه علی¬رغم تقریبی بودن روش¬های بس¬- ذره¬ای، این روش¬ها موفقیت عملی فوق¬العاده¬ای را از خود نشان داده¬اند و بنابراین در مواردی که پیچیدگی¬های ناشی از آثار برهم¬کنش الکترون¬ها در رفتار نهایی سامانه مؤثر باشند باید در حد امکان و با روش-های مختلف حداکثر آثار بس- ذره¬ای را در محاسبات دخالت داد. در هر صورت باید توجه داشت که هر روش تقریبی گستره اعتبار خاصی دارد.
اما امروزه، هدف اغلب پژوهش¬های نظری بر پایه مکانیک کوانتوم، در زمینه مباحث فیزیک ماده چگال و شیمی، یافتن برهم¬کنش¬های اصلی نمی¬باشد بلکه پرداختن به حل معادله شرودینگر از یک تابع هامیلتونی مشهور است که از حل آن اطلاعات مفیدی حاصل می¬شود. به¬ هرحال این هامیلتونی یک مسئله بس- ذر¬ه¬ای را توضیح می¬دهد و برای تعداد بیشتر از 10 الکترون، حل دقیق آن از لحاظ عددی عملاً امکان پذیر نیست. بعلاوه حل دقیق آن، شامل مجموعه-ای از اطلاعات است که بدون ساده¬سازی و تجزیه و تحلیل، به سختی قابل فهم است و برای یک مسئله و شرایط مشخص حاوی تعداد زیادی جزئیات است، که احتمالاً مورد علاقه نیست [1]. بنابراین بازنویسی مجدد مسئله و کار با توابع هامیلتونی مؤثر یا مقادیر انتظاری انتخاب شده که برای حل یک مسئله کاهش یافته مناسب می¬باشند، اغلب بهتر است. این روش بطور ایده¬ال هم محاسبه و هم تجزیه و تحلیل مقادیر مدنظر را ساده خواهد نمود.
نظریه تابعی چگالی  (DFT) [2و3] یکی از متداول¬ترین روش¬هایی است که برای محاسبات خواص حالت پایه طراحی شده است و بر پایه اطلاع از تابع چگالی n(r) بجای تابع موج بس- ذره¬ای کامل  از یک سیتم N ذره¬ای پایه¬گذاری شده است. مبانی نظریه DFT بر اساس نظریه هوهنبرگ-کوهن- شم [2] بصورت زیر است:
1. چگالی الکترونی حالت پایه از یک سامانه برهم¬کنشی از الکترون¬، می¬تواند بطور کامل، پتانسیل خارجی¬ v(r)، که الکترون¬ها تجربه می¬کنند و بنابراین هامیلتونی، تابع موج بس- ذره¬ای، و همه کمیت¬های مشاهده پذیر از سامانه، را تعیین ¬کند.
2. یک تابعی  F[n]وجود دارد بطوری¬که انرژی کل E[n] می-تواند بصورت زیر نوشته شود:
 (1-1)                                                                        
این F یک تابعی عمومی است بطوری¬که وابستگی تابعی¬اش به چگالی برای همه سامانه¬های با برهم¬کنش ذره- ذره مشابه، یکسان است.