مشخصات پژوهش

عنوان	مطالعه محاسباتی و نظری نانوسیستم های کامپوزیت متشکل از برخی اکسیدهای فلزی و نانوساختارهای دوبعدی :ساختار، خواص الکترونی و بررسی برخی قابلیت های کاربردی آنها با استفاده از فنون محاسباتی نوین
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	نانوکامپوزیت،اکسیدهای فلزی، نانوسیستم های دو بعدی، نظریه تابعی چگالی
چکیده	کاربرد عملی علوم نانو (نانوتکنولوژی) و طراحی و ساخت نانو ادوات و نانو ماشین های هوشمند در نانوالگترونیک و نانواپتیک و بهبود عملکرد نانوتجهیزات موجود مستلزم اطلاعات بنیادی از ساختار هندسی و الکترونی است که از محاسبات کوانتومی نانوساختارها بدست می آید. تاریخچه علوم نانو به حدود پنجاه سال قبل و از زمان تلاش برای تقلیل هرچه بیشتر ابعاد ترانزیستورها بر می گردد. یکی از مزیت های نانوساختارهایی که امروزه در برخی از شاخه های نانوتکنولوژی مانند نانو الکترونیک یا نانو اپتیک بکار می روند قابل تنظیم بودن گاف انرژی بین نوارهای ظرفیت و هدایت آنهاست [2،1]. این ساختارها بطور عمده شامل نانوساختارهای دوبعدی مانند گرافین، سیلیسن، فسفرن و استانن می باشند[3-6]. گرافین یک ماده با ضخامت تک اتم است که به عنوان یک نیمه هادی با نوار بدون گاف انرژی مانند یک فلز عمل می کند. فسفر سیاه مانند گرافیت شامل تجمعی از تک لایه هایی با ضخامت تک اتم که به عنوان فسفرن شناخته می شوند، می باشد. برخلاف گرافین، فسفرن یک نیمه هادی با گاف انرژی بزرگتر است که این خصوصیت منجر به ساخت ترانزیستورهایی با قابلیت روشن و خاموش کردن می شود. این خاصیت می تواند میزان انرژی مورد نیاز برای ترانزیستورها را کاهش داده و موجب کم شدن میزان گرمای تولیدی توسط آنها شود [8،7]. گرافین ترکیبی از اتم های کربن است که با ایجاد سه پیوند کووالانسی، لایه ای از اتم ها را با ارتباط بسیار قوی ایجاد کرده اند. استانن نیز چنین ساختاری دارد و از یک لایه ی اتمی تشکیل شده است، اما به جای اتم های کربن، استانن از اتم های قلع تشکیل شده و این موضوع قابلیتی را در اختیار استانن گذاشته که گرافین کاملا از آن بی بهره است و این قابلیت چیزی نیست جز رسانایی با بهینگی صد درصد. استانن می تواند الکتریسیته را بدون مقاومت و بصورت صد درصد بهینه در دمای اتاق انتقال دهد. باید آزمایش های مختلفی در مورد خواص این ماده انجام شود. همچنین ساخت لایه ای متشکل از یک اتم قلع کار چندان ساده ای نیست، از این رو هنوز راه درازی تا ساخت این رسانای بهینه باقی ماده است. در صورتی که تمام نظریه ها در مورد استانن صحیح باشد، در آینده شاهد انقلابی گسترده در صنعت الکترونیک خواهیم بود و این ماده می تواند نقش پررنگی در بهبود میکروتراشه های مورد استفاده در داخل ابزار های الکترونیک بر عهده بگیرد و
پژوهشگران	امیرعلی عباسی (دانشجو)، جابر جهان بین سردرودی (استاد راهنما)، علیرضا راستکار ابراهیم زاده (استاد مشاور)، آرش فیروزنیا (استاد مشاور)