Faculty - دانشکده علوم پایه

Faculty - دانشکده علوم پایه

P.H.D dissertations

تهیـّه و مشخصه یابی لایه های نازک چارچوب آلی- فلزی ترکیبی نیکل/کبالت و نیکل/روی و کاربرد آن ها در ابرخازن ها
2022
چکیده: طراحی و سنتز خلاقانه چارچوب های آلی-فلزی (MOF ها) می تواند فرصتی بی نظیر برای پیشرفت های آتی دستگاه های ذخیره سازی انرژی فراهم کند. در این پژوهش، به منظور طراحی و ساخت ابرخازن هایی کارآمد بر پایه MOF ها، رویکردی متأثر از مطالعات فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی دنبال شد. در گام اول، جهت انتخاب بستری مناسب برای سنتز و مشخصه یابی MOF ها، بستره های رسانای فوم نیکل و لایه های نازک اکسید ایندیوم آلائیده با قلع (ITO) در ضخامت های مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. بستره فوم نیکل با برخورداری از سطحی متخلخل و مساحت سطح ویژه بالا همراه با هدایت الکتریکی عالی به عنوان بستره الکترودهای ابرخازنی انتخاب شد. از طرفی مشخصه یابی لایه های ITO ساخته شده به روش تبخیر با باریکه الکترونی (EB) در ضخامت های مختلف (nm 50، nm 100 و nm 140) به روش های فیزیکی و الکتروشیمیایی انجام شد. علاوه بر نتایج آنالیزهای الکتروشیمیایی، نتایج مطالعات ساختار بلوری، آماری، ریخت شناسی و فرکتالی نشان دادکه لایه ITO 140 نانومتری با برخورداری از ویژگی های سطحی قابل قبول، بستری مناسب جهت مطالعات فیزیکی مواد فعـّال الکترودهای ابرخازنی می باشند به طوری که لایه ایجاد شده از مواد فعـّال الکترودی با برخورداری از ناهمواری سطحی غیر متأثر از بستره می تواند جهت بررسی های ساختار بلوری، آماری و ریخت شناسی سطح مورد استفاده واقع گردد. در مرحله دوم، روش یک مرحله ای، درجا، فاقد چسب و زیست سازگار هیدروترمال برای سنتز و ساخت الکترودهای چارچوب های آلی-فلزی ترکیبی (دو فلزی) Ni/Co-BTC و Ni/Zn-BTC و چارچوب های آلی-فلزی (تک فلزی) Ni-BTC، Zn-BTC و Co-BTC به کار گرفته شد. مشخصه یابی الکترودهای چارچوب آلی-فلزی با استفاده از روش های پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز طیف سنجی پاشندگی انرژی پرتو ایکس و نگاشت عنصری (EDX-Mapping) و اندازه گیری سطح ویژه و توزیع اندازه منافذ نمونه (BET و BJH) انجام شد. نتایج حاصل از مشخصه یابی ها نشان داد که الکترودهای Ni/Co-BTC و Ni/Zn-BTC با برخورداری از ویژگی هایی همچون بافت سطحی منسجم تر و همسانگرد تر با اندازه بلورک های کوچک تر، سطوح ناهموارتر و متخلخل تر همراه با اب
ساخت و بررسی ویژگی های فیزیکی لایه های نازک شفاف شامل اکسید فلزی ZrO2
2019
هدف از این پژوهش، ساخت و بررسی ویژگی های ساختاری و ریخت شناسی سطح لایه های نازک زیرکونیا باتوجه خاص به پارامترهای ناهمواری سطح است. برای این منظور در ابتدا لایه های نازک زیرکونیا (2ZrO) با روش تبخیر پرتو الکترونی برروی زیرلایه کوارتز در دمای C°200 تحت فشارهای جزئی اکسیژن متفاوت، لایه نشانی و سپس به مدت 1 ساعت در دمای C° 500 بازپخت شدند. الگوی پراش اشعه ایکس نمونه ها، مطابق با الگوی پراش زیرکونیای تتراگونال است. با افزایش فشار جزئی اکسیژن، بیشترین اندازه بلورک در فشار جزئی اکسیژن 5- 10 ×7 میلی بار مشاهده شد. این نتیجه توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی که افزایش اندازه دانه را نشان C° 500 می داد، تأیید شد. بنابراین افزایش فشار جزئی اکسیژن روند بلورینگی را بهبود بخشیده است. با توجه به افزایش اندازه دانه با افزایش فشار جزئی اکسیژن، نقص در شبکه زیرکونیا کاهش می یابد و این به نوبه خود باعث کاهش چگالی نابجایی ها شده است. طیف فوتولومینسانس (PL ) لایه های نازک زیرکونیا دارای پیک شدید nm 351 (eV53/3) است، این شدت با افزایش فشار جزئی اکسیژن، کاهش می یابد. از آن جا که فعالیت فوتوکاتالیستی مواد نیمه هادی با شدت طیف PL رابطه عکس دارد، می توان گفت افزایش فشار جزئی اکسیژن باعث بهبود فعالیت فوتوکاتالیستی لایه های نازک زیرکونیا شده است. همچنین با افزایش فشار جزئی اکسیژن، قله طیف PL به سمت طول موج های بلندتر جابه جا می شود .(Redshift) بنابراین همان طور که انتظار می رود با افزایش اندازه دانه، گاف انرژی کاهش می یابد. محاسبه پارامترهای ناهمواری سطح با استفاده از داده های میکروسکوپ نیروی اتمی و نیز محاسبات مربوط به تابع همبستگی ارتفاع-ارتفاع نشان داد که ناهمواری سطح لایه های نازک زیرکونیا با افزایش فشار جزئی اکسیژن، افزایش می یابد. درواقع همان طور که پراکندگی به دلیل افزایش فشار جزئی اکسیژن افزایش می یابد، انرژی اتم های جذب سطح شده و درنتیجه توانایی حرکت آن ها روی سطح زیرلایه کاهش می یابد. این ناهمسانگردی در تحرکات اتم های جذب سطح شده باعث افزایش ناهمواری می شود. باتوجه به این که لایه های ساخته شده در فشار جزئی اکسیژن 5- 10 ×(5 و 3، 1) میلی بار، ناهمواری سطح کمتری داشتند بنابراین برای کاربردهای اپتیکی مناسب می باشند. همچنین این لایه ها با داشتن کشیدگی مثبت (بزرگ تر از 2/0) و معیا
خواص اپتیکی، الکتریکی و میکروساختاری لایه های نازک اکسید فلزی رسانای شفاف
2019
هدف این پایان نامه بررسی خواص اپتیکی، الکتریکی و میکروساختاری لایه های نازک اکسید فلزی رسانای شفاف است. به همین منظور لایه های نازک مختلف به روش های متفاوت تهیه شد: 1) دی اکسید تیتانیم (2TiO) با ضخامت های 50 ، 100 وnm 150 به روش سل ژل 2) دی اکسید تیتانیم (2TiO) بازپخت شده در دماهای 300، 450 و C° 600 به روش تبخیر باریکه الکترونی 3) اکسید قلع ایندیوم (ITO) با دمای زیرلایه متفاوت 200، 300، 400 و °C 500 به روش باریکه الکترونی. در موارد ذکر شده به ترتیب اثر افزایش ضخامت، دمای بازپخت و دمای زیرلایه بر خواص ساختاری،اپتیکی، الکتریکی و ریخت شناسی لایه ها مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور با توجه به شرایط لایه نازک و خواص مورد بررسی از آنالیزهای متفاوت انجام و تحلیل شد. جهت بررسی تشکیل لایه مورد نظر از آنالیز ایدکس استفاده شد. ساختار لایه های نازک با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس و طیف رامان تحلیل شد. جهت بررسی شفافیت لایه ها طیف تراگسیل آن ها تهیه و با استفاده از داده های تجربی مشخصه های اپتیکی لایه ها محاسبه شد. خواص و مشخصه های الکتریکی لایه ها توسط نتایج آزمون های گمانه چهار نقطه ای و آزمون اثر هال به دست آمد. در نهایت جهت بررسی ریخت شناسی لایه ها تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تهیه و مورد تحقیق قرار گرفت. افزایش هر یک از سه مشخصه ضخامت، دمای بازپخت و دمای زیرلایه منجر به بهبود ساختار بلوری لایه های مورد بررسی شد. با افزایش دمای بازپخت لایه-های نازک 2TiO و افزایش دمای زیرلایه ITO، گاف انرژی لایه ها رفتار متفاوتی از خود نشان دادند که می توان علت این اثر را اینگونه توجیه نمود که 2TiO نیمه رسانای خالص و ITO نیمه رسانای آلاییده است و دارای حامل های بار آزاد است. همچنین به این نتیجه رسیدیم که تغییر مشخصه های فوق خواص ریخت شناسی را نیز متأثر می سازد. از آنجا که مشخصه های لایه نشانی به شدت ویژگی های لایه های به دست آمده را تحت تأثیر قرار می دهد با توجه کاربرد مورد نظر می توان حالت بهینه را انتخاب نمود.
بررسی ساختار و خواص اپتیکی نیم رسانای کادمیوم تلوراید CdTe
2018
چکیده: در این کار لایه های نازک کادمیوم تلوراید (CdTe) بر روی زیرلایه های نقره و کوارتز تهیه شده به روش تبخیر حرارتی مورد مطالعه قرار گرفتند. برای بررسی خواص ساختاری و مورفولوژی سطح نمونه ها به ترتیب از دستگاههای پراش-سنج پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) استفاده شده است. خواص اپتیکی نمونه ها نیز از اندازه گیری طیف های جذب و بازتاب به کمک دستگاه UV-VIS ارزیابی شدند. برای تعیین اثر بازپخت و فشار بر روی نمونه-ها، نمونه ها به مدت یک ساعت تحت دماهای °C300 و °C500 و فشارهایmbar 10-5×10 و mbar 10-5×65 قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان می دهد اثر دما روی ساختار و خواص اپتیکی لایه نازک بیشتر از اثر فشار است. افزایش دما سبب می-شود پارامترهای ساختاری لایه تغییر کنند. بعنوان مثال، برای نمونه هایی که روی نقره لایه نشانی شدند اندازه کریستالیتی لایه برای جهت گیری ترجیحی (220) از 13 nm به 49.48 nm افزایش می یابد. همچنین اندازه کریستالیتی لایه برای نمونه-هایی که از زیرلایه کوارتز استفاده شده است در جهت گیری ترجیحی (111) از 7.41 nm به 87.10 nm افزایش می یابد. درحالیکه پارامتر شبکه و میکروتنش لایه کاهش می یابد. همچنین با افزایش دما، گاف انرژی لایه نازک روی نقره از 1.75 eV به 1.38 eV کاهش می یابد و برای زیرلایه کوارتز ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. سایر پارامترهای اپتیکی نیز با تغییر دما تغییر خواهند کرد. افزایش فشار نیز اندازه کریستالیتی لایه نازک لایه نشانی شده روی نقره را از 13 nm به 17.20 nm و لایه نازک لایه نشانی شده روی کوارتز را از 7.41 nm به 31.5 nm افزایش می دهد. نتایج آنالیز طیف سنج فرابنفش-مرئی نشان می دهد با افزایش فشار، گاف انرژی لایه نازک از 1.75 eV به 1.4 eV کاهش می یابد درحالیکه برای نمونه های با زیرلایه کوارتز از 1.5 eV به 1.57 eV افزایش پیدا می کند. تصاویر بدست آمده از مورفولوژی سطح نتایج آنالیزهای ساختاری و اپتیکی را تایید می کند.

Master Theses

ارزیابی ابیراهی کروی و کما درعدسی محدب بصری به عنوان یک سیستم تصویرساز ساده
2022
در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار زیمکس و منوی نوار ابزار آن، شبیه سازی سیستم های اپتیکی که شامل چشم انسان و یک سیستم اپتیکی ساده دوکوژ می باشد آورده شده است . ابیراهی ها که شامل ابیراهی کروی، کما، آستیگماتیسم و انحنای میدان، واپیچش و ابیراهی رنگی است را مورد بررسی قرار داده و برای رفع برخی از آن ها راه حلی پیشنهاد کرده ایم . در این راستا، پس از بررسی سیستم های اپتیکی مورد نظر، روش های بهینه سازی برای بهبود تصویر تشکیل شده ارائه شده است و تاثیر اندازه قطر دهانه ورودی بر ابیراهی ها و نمودارهای (Ray Fan)، (Spt)، (MTF) و ضرایب زایدل آورده شده است. با بکارگیری اپتیک فوریه، براساس تبدیلات فوریه به تابع گشودگی دست پیدا کرده و نشان می دهیم که نقش پراش فرانهوفر همان تبدیل فوریه دوبعدی تابع گشودگی است . پراش حاصل از تابع گشودگی یا تراگسیل مربعی و سینوسی را بررسی کرده ایم و به دنبال آن صافی اپتیکی و همبستگی را مطرح می کنیم . اصطلاحات و ریاضیات متداول در بحث تبدیلات فوریه را با رهیافت دیگری برای تصویرسازی معرفی می کنیم و از این طریق به تابع انتقال اپتیکی (OTF) و قدرمطلق آن که تابع انتقال مدولاسیون (MTF) است می رسیم . تعاریف دیگر تابع انتقال اپتیکی با استفاده از توری های سینوسی و تابع انتقال نمایانی و تاثیر ابیراهی ها بر تابع انتقال اپتیکی نیز توضیح داده شده است .
کاهش ابیراهی تصویر در یک سیستم اپتیکی و تحلیل دیاگرام پخش نقطه آن
2022
یکی از اصلی ترین عواملی که کیفیت تصویربرداری را در سیستم های اپتیکی تحت تاثیر قرار می دهند، ابیراهی ها هستند. که در اثر عوامل مختلفی، مانند: نقص در طراحی سیستم اپتیکی یا اختلال محیطی که نور از آن عبور می کند تا به سیستم تصویرساز برسد، به وجود می آیند. بنابراین جهت افزایش کیفیت تصویربرداری در سیستم های اپتیکی، باید ابیراهی های موجود تا حد ممکن کاهش یابد. که می توان از نرم افزارهای خاصی استفاده نمود، ازجمله این نرم-افزارها می توان، به زیمکس اشاره کرد که براساس ردیابی پرتو نور کار کرده و کیفیت طراحی سیستم را مورد بررسی قرار می دهد. بنابراین با استفاده از آن می توان، میزان ابیراهی ها را به طور کامل و دقیق مورد بررسی قرار داد و طراحی موردنظر را بهینه سازی و درنتیجه، ابیراهی های موجود را کاهش داد. در این پایان نامه، یک طراحی سه گانه با نرم افزار زیمکس انجام شده که طی آن، قابلیت های این نرم افزار جهت طراحی های اپتیکی معرفی شده است. همچنین تغییرات قسمت های مختلف طراحی، از جمله ابیراهی ها قبل و بعد از بهینه سازی مورد بررسی قرار گرفته، که درنتیجه آن، کاربرد نرم افزار زیمکس در کاهش ابیراهی های طراحی نشان داده شده است.
بررسی ناهمواری سطح یک لایه نازک با استفاده از پارامترهای آماری مرتبه اول
2022
در این پایان نامه به بررسی ناهمواری سطح یک لایه نازک با استفاده از پارامترهای آماری مرتبه اول می پردازیم. ارزیابی زبری سطح برای بسیاری از مشکلات اساسی مانند اصطکاک، تغییر شکل تماس، هدایت جریان حرارتی و الکتریکی، محکم بودن اتصالات تماس و دقت موقعیت بسیار مهم است. به همین دلیل، زبری سطح برای سال های زیادی موضوع تحقیقات تجربی و نظری بوده است. هندسه ی سطح واقعی آن قدر پیچیده است که تعداد محدودی از پارامترها نمی توانند شرح کاملی را ارائه دهند. در این پژوهش از پوشش نازک TiO2 بر روی بستر SnO2 استفاده شده است. جهت اعمال پوشش لایه نازک از روش انباشت پرتو الکترونی استفاده شده است. ضخامت لایه ها برای سه نمونه مختلف به مقادیر حدود 100، 150 و 250 نانومتر رسید که به ترتیب نمونه های 1، 3 و 2 نامگذاری شدند. به منظور بررسی مورفولوژی سطح پوشش و همچنین ضخامت پوشش اعمال شده بر روی بستره از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) استفاده شد. شناسایی فازها و ساختار کریستالی فیلم نازک ایجاد شده با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس (XRD) انجام شد. و برای اندازه گیری توپوگرافی سطح ، با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و در حالت تماسی انجام شد. تاثیر ضخامت لایه ها بر روی مورفولوژی سطح ، توپوگرافی و ساختار کریستالی پوشش بررسی شده است. همچنین در این پایان نامه، دو پارامتر نوآورانه هندسی جهت مدلسازی و بررسی دقیقتر زبری سطح معرفی شده است. این پارامترها عبارتند از: میانگین مدول شیب سطح که بر پایه شیب پستی و بلندی های موجود بر روی سطح در دو بعد بدست می آید و مدول انحنای قله-دره ها که بر پایه شعاع انحنای ناهمواری-ها بنیان نهاده شد.که نتایج این پژوهش نشان داد که پارامترهای هندسی معرفی شده ، توانستد به خوبی دیگر نتایج حاصل از آزمون AFM را تایید نموده و این قابلیت را دارند که به عنوان پارامترهای جدیدی برای بررسی زبری سطح مورد استفاده قرار گیرند.
تحلیل مورفولوژی سطح انباشته شده با نانوساختار اکسید روی با استفاده از تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی
2021
لایه های نازک اکسید روی، مورد استفاده در این تحقیق، بر روی زیر لایه های شیشه ای با روش انباشت تبخیر با پرتو الکترونی تهیه شده اند. به منظور بررسی تأثیر میزان دمای بازپخت بر مورفولوژی (ریخت شناسی) سطح، نمونه ها در دماهای 200 ، 300، 400 و 500 بازپخت شده اند. برای شناسایی فاز، ساختار کریستالی نمونه ها و محاسبه اندازه بلورک ها از دستگاه پراش پرتو-x استفاده شده و داده های دستگاه با استفاده از نرم افزار اکسپرت تجزیه و تحلیل گردیده است. هم چنین برای محاسبه پارامترهای اماری زبری و تحلیل ریخت شناسی سطح لایه ها از میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده شده و نتایج دستگاه با نرم افزار جیوادیون و کد نویسی در نرم افزار متلب تجزیه و تحلیل گردیده است. بررسی نتایج پراش پرتو-x نشان می دهد که این نمونه ها هم خوانی خوبی با ZnO مرجع داشته و اندازه بلورک در نمونه هایی که در دمای بالاتر بازپخت شده اند نسبت به اندازه بلورک در نمونه هایی که در دمای پایین تر بازپخت شده اند؛ بزرگ تر هستند. بررسی نتایج تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی نیز نشان می دهد که زبری متوسط و زبری RMS در نمونه های بازپخت شده در دمای بالاتر دارای مقادیر بزرگ تر هستند؛ یعنی دمای بازپخت لایه ها با زبری سطح رابطه مستقیم دارد. هم چنین پارامتر زبری RMS با استفاده از روش آماری و تحلیل فرکتالی سطح لایه ها محاسبه گردیده و با هم مقایسه گردیده اند که نتایج حاصله با هم هم خوانی خوبی دارند.
مطالعه فرآیندهای رشد غیرتعادلی با استفاده از آنالیز مقیاس بندی
2021
چکیده: پدیده های غیرتعادلی اخیرا توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. محاسبه کمیت ها و خواص فیزیکی در آن ها به سادگی قابل بررسی نیست. در دهه گذشته مدل های مختلفی از پدیده های دور از تعادل در ریاضی و فیزیک مورد مطالعه قرار گرفته اند. برای مطالعه این پدیده ها می توان آن ها را مدل سازی کرد. یکی از خصوصیات جالب این مدل ها، گذار فاز غیرتعادلی است. در حقیقت فرآیندهای غیرتعادلی به فرآیندهایی گفته می شود که، در آن ها گذار فاز اتفاق می افتد. در دستگاه های غیرتعادلی بر خلاف دستگاه های تعادلی، شار خالصی از ذرات یا انرژی وجود دارد. از جمله این مدل ها می توان به جریان ترافیک و رشد سطوح اشاره کرد. فرآیند رشد لایه نازک نیز به عنوان یک فرآیند غیرتعادلی شناخته می شود. در این پایان نامه، رشد لایه های نازک را به عنوان نمونه ای از فرآیندهای غیرتعادلی بررسی می کنیم. در حقیقیت هدف از نگارش این پایان نامه، حل عددی معادلات رشد سطوح است، که بتوان نتایج به دست آمده با استفاده از حل عددی معادلات را با نتایج تجربی مقایسه کرد. قبل از پرداختن به موضوع رشد سطوح یا به عبارت بهتر رشد لایه های نازک، به بررسی مفهوم سطح و توصیف مفاهیم فراکتالی سطوح مختلف و انواع فرکتال و بعد فراکتالی می پردازیم. سپس مفاهیم و روابط مقیاس بندی و همچنین ناهمواری یا همان زبری سطح را تعریف کرده و چند مورد از کلاس های جهانی و مدل های رشد از جمله کلاس های جهانی ادوارد-ویلکینسون، کاردر-پاریزی-ژانگ و مولینس-هرینگ را بررسی می کنیم. بعد از آن پنج مدل رشد شامل مدل های انباشت کاتوره ای، انباشت پرتابی، انباشت جامد-روی-جامد محدود، انباشت کاتوره ای با واهلش سطحی و مدل ادوارد-ویلکینسون را با استفاده از نرم افزار متلب و به روش حل عددی بررسی کرده و نتایج حاصل را مورد تحلیل قرار می دهیم. نتایج نشان داد که، در پنج مدل رشد معرفی شده در فصل چهارم، مقادیر نماهای رشد و ناهمواری تا حدودی مستقل از اندازه سیستم و تعداد ذرات انباشته شده در گام های زمانی مختلف می باشد. همچنین با توجه به مقادیر به دست آمده برای مدل انباشت کاتوره ای با واهلش سطحی، نشان دادیم که این مدل در کلاس ادوارد-ویلکینسون قرار می گیرد.
بررسی برخی ویژگی های نوری لایه های نازک نانومتری به روش بیضی سنجی
2019
امروزه، تعیین ضرایب اپتیکی مواد از اهمیت زیادی برخوردار است. از اینرو، روش های انداز گیری متعددی بر مبنای طیف های بازتابی یا عبوری ابداع شده است. یکی از روش های مرسوم برای تعیین این ضرایب بیضی سنجی است. بیضی سنجی یک روش غیرمخرب و غیرتماسی برای اندازه گیری ضرایب اپتیکی و ضخامت لایه های نازک است. در این پایان نامه به روش بیضی سنجی تکفام با استفاده از بیضی سنج تحلیلگر چرخان برخی از ضرایب اپتیکی مواد (در حالت کپه ای و لایه نازک)، با پردازش پارامترهای بیضی سنجی (ψ و Δ)، محاسبه شدند. روش معرفی شده نسبت به سایر روش های بیضی سنجی ارزانتر و ساده است، و نتایج با دقت خوبی با مقادیر مورد انتظار سازگاری دارند.
تحلیل آماری روند رشد و مورفولوژی سطح یک لایه نازک
2018
چکیده: پدیده های زیادی در طبیعت، از جمله فرایند انباشت یک لایه، وجود دارند که توسط فرایندهای آماری قابل توصیف اند. یک ابزار سودمند در بررسی و توصیف این قبیل پدیده ها استفاده از دینامیک مقیاس بندی است. امروزه، فرآیند رشد سطح در فیزیک سامانه های پیچیده و فرآیند دور از تعادل آن کاربرد بسیاری دارد. اخیرا مطالعه روی فرآیند رشد و سطح ناهموار حاصل از فرآیند رشد از دیدگاه مختلفی توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است. به همین جهت ما در این پژوهش رشد یک سطح و ناهمواری آن را مورد بررسی قرار دادیم. با استفاده از مفاهیم برخی از مدل های رشد (گسسته و پیوسته) که معرفی می شوند، با استفاده از آنالیز مقیاس بندی نماهای بحرانی رشد که بیان کننده نوع دینامیکی آن است، را برای مدل انباشت پرتابی با روش محاسبه عددی مورد بررسی قرار دادیم. ما با بررسی مدل گسسته انباشت پرتابی چگونگی تشکیل سطح در این مدل و ویژگی های سطح تشکیل شده در این روش را با پارامترهای متفاوت مورد بررسی قرار دادیم تا اینکه بدانیم در چه شرایطی می توانیم سطح هموارتری را دارا باشیم. نماهای بحرانی را در شرایط متفاوت در این مدل به روش شبیه سازی عددی به دست آوردیم که به طور میانگین در همه شرایطی که انباشت داشتیم β (نمای رشد) را برابر 3209/0 و برای α (نمای ناهمواری) به عدد 4910/0 دست یافتیم.
نقض حد توان تفکیک پراش
2018
در این پایان نامه به بررسی نقض توان تفکیک می پردازیم
مطالعه و بررسی تاثیر دمای بستره بر لایه های نازک کادمیوم تلورید (CdTe)
2017
کادمیوم تلورید CdTe یک نیمرسانا از گروه (II, VI) است. کادمیوم تلورید با دارا بودن فاصله باند انرژی ev 54/1، ضریب جذب و شفافیت بالا، یکی از گزینه های مناسب برای آشکارسازی مادون قرمز، فتوولتائیک و کاربردهای الکترونیکی محسوب می شود و به علت بازده 5/16 %آزمایشگاهی، این سلول بیشترین کاربرد را در بین بقیه سلول های خورشیدی داراست. در این پژوهش لایه های نازک CdTe به روش تبخیر حرارتی در محفظه خلاء 6-10 تور بر روی زیر لایه های شیشه، در دماهای زیر لایه ای 300 و 400 و 500 و ضخامت nm 300 لایه نشانی شدند. سپس این لایه ها به مدت 2ساعت در دمای 500 پخت شدند. ساختار نمونه ها با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD) و خواص اپتیکی آن ها با استفاده از طیف سنج نوری (UV-Vis) مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین برای تحلیل مورفولوژی سطحی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. طیف های پراش (XRD) نشان دهنده ساختار هگزاگونال لایه ها هستند. نتایج حاصل از (XRD) ساختار بلوری بعد از پخت و ساختار بی شکل قبل از پخت را تایید می کند و با بهره گیری از نتایج (XRD) کمیت هایی نظیر اندازه دانه، ثابت های شبکه، میکروکرنش و چگالی های جابجایی محاسبه شدند. با استفاده از طیف سنج نوری (UV-Vis)، تراگسیل (عبور) و جذب لایه ها اندازه گیری شد و همچنین گاف انرژی در دماهای زیر لایه ای مختلف 300 و 400 و 500 مورد ارزیابی قرار گرفت. از تصاویر SEM نیز اطلاعاتی نظیر اندازه دانه، فضای خالی بین بلورک ها و مرزدانه حاصل شد.
بررسی ویژگی های فیزیکی یک سطح با استفاده از تبدیلات موجک
2016
مفهوم اولیه ی تبدیلات موجک در اوایل دهه ی 1980 مطرح گردید. تبدیلات موجک در سال های اخیر، به عنوان یک ابزار قدرتمند وارد مباحث پردازش تصویر شده است و اخیراً نیز نقش بسیار مهمی در تلفیق تصاویر پیدا کرده است. تبدیلات موجک، در اصل ادامه ی تئوری فیلترینگ و تبدیلات فوریه است .واضح است که جزئیات تصویر، چیزی جز کنتراست و تقابل بالا بین عوارض مختلف نیست. این کنتراست بالا در حوزه ی مکان ، معادل با مقادیر بزرگ در حوزه ی فرکانس است؛ به عبارت دیگر، فرکانس های بالا همان جزئیات در تصویر اصلی هستند. با اعمال تبدیل فوریه روی تصویر، می توان اطلاعات فرکانسی را از آن استخراج نمود. اما ایراد بزرگ تبدیل فوریه، محدود بودن آن به حوزه ی فرکانس است. تبدیلات موجک این برتری را نسبت به تبدیل فوریه دارند که می توانند در هر دو حوزه ی مکان و فرکانس، تصویر را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند. به علاوه، تبدیلات موجک می توانند برای کاربردهای خاص، شرایط خاصی را نیز بپذیرند و این بیانگر قابلیت انعطاف-پذیری بالای این روش ها می باشد. جزئیات استخراج شده از تصاویر می توانند با متدهای جایگزینی، جمع کردن و یا ترکیبی (که ترکیبی از دو مورد قبل است) در حوزه ی فرکانس یا حوزه ی مکان، به تصویر دیگری تزریق شوند. انواع مختلفی از تبدیلات موجک وجود دارد که بسته به کاربرد، می توان آنها را انتخاب کرد. در مورد سیگنال های پیوسته پارامتر های زمان-مقیاس پیوسته به کار می رود و در نتیجه تبدیل موجک پیوسته استفاده خواهد شد. لذا ما نیز بطور خاص، از این نوع تبدیل استفاده کرده ایم.
بررسی مدل های رشد گسسته وپیوسته وکاربرد آن در پزشکی
2016
فرآیندهای رشد سطح در فیزیک سامانههای پیچیده و فرآیندهای دور از تعادل کاربرد بسیار دارد. اخیراً مطالعه فرآیندهای رشد و سطوح ناهموار تشکیلشده ناشی از این فرآیندها از دیدگاه فرکتالی و آنالیز مقیاسبندی موردتوجه پژوهشگران قرارگرفته است. از همین رو ما در این پژوهش مفهوم سطوح فرکتالی و روابط مقیاسبندی را توضیح دادهایم. سپس با استفاده از این مفاهیم مدلهای رشد گسسته و پیوسته را معرفی کرده، سپس با استفاده از آنالیز مقیاسبندی نماهای بحرانی که بیانکننده نوع دینامیک رشد است را بهصورت عددی محاسبه کردیم. در ادامه نشان دادیم که مدلهای گسسته در کلاسهای جهانشمول که بهوسیله معادلات پیوسته تعریف میشوند، قرار میگیرند. هدف بعدی این پژوهش، کاربرد مدلهای رشد درزمینه رشد تومور بوده است. به همین دلیل ابتدا مدل رشد خطی که مدل شناختهشده و نسبتاً موفقی است که دیگران برای رشد تومور پیشنهاد دادهاند را بررسی کردیم. این مدل در کلاس جهانی برآرایی پرتو مولکولی قرار میگیرد. خاصیت اصلی این مدل پخش سطحی آن است که میتواند جوابی منطقی به رشد مکانی سلولی بدهد. چراکه مدلهای قبل فقط رشد زمانی سلولهای تومور را در نظر میگرفتند، درحالیکه سلولها علاوه بر تکثیر، منتشر هم میشوند. علاوه بر این ازلحاظ پزشکی، این مدل تمایل دارد که سلولها در مکانهایی با غذا و اکسیژن کمتر قرار بگیرند که با مدل استانداردی که دلیل رشد را جستجو برای غذا معرفی میکرد، متناقض است. همچنین این مدل بر اساس کشت تومور در محیط آزمایشگاه بهدستآمده که بهدوراز پیچیدگیهای محیط بدن بوده است. از همین رو ما دو پیشنهاد عمده داشتهایم که بتواند این مدل را کاملتر کند. اولاً مدل رشد در حضور نوفه غیرفعال و ثانیاً مدل کشسان عمومی را معرفی کردهایم. مدل رشد در حضور نوفه غیرفعال میتواند، فرآیند رشد تومور در محیط بدن را تااندازهای بازآفرینی کند. از همین رو نشان دادیم که مدل ادواردز-ویلکینسون در حضور نوفه غیرفعال با نتایج تجربی که بهوسیله شبیهسازی محیط بدن انجامشده است، همخوانی دارد. همچنین مدل کشسان عمومی برای یکپارچهسازی مدلهای رشد عرضهشده که میتواند همه مدلهای رشد را در برگیرد. با توجه به خواصی که مدل کشسان عمومی دارد، میتوان نتیجه گرفت که مدل کشسان عمومی در حضور نوفه غیرفعال میتواند مدلی بسیار جامع و کاربردی برای توضیح روند رشد تومور باشد.
بررسی ویژگی های نوری لایه های نازک به روش کرامرز-کرونیگ
2015
اندازه گیری ضرایب اپتیکی از جمله مباحث مهم لایه های نازک است. روش های متعددی وجود دارند که می توان بوسیله آنها ضرایب اپتیکی را اندازه گیری کرد. از جمله این روش ها می توان روش کرامرز-کرونیگ را نام برد. در این تحقیق با استفاده از روش کرامرز-کرونیگ ضرایب اپتیکی لایه های نازک اکسید ایندیم آلاییده با قلع، که در ضخامت های مختلف به روش تبخیر با پرتو الکترونی بر روی زیر لایه شیشه ای و در شرایط یکسان تهیه شده اند، را بررسی می کنیم.
مطالعه و بررسی معادلات فرنل در شناسایی خواص اپتیکی لایه های نانومتری اکسید ایندیوم آلاییده با قلع
2015
در این پژوهش لایه های نازک اکسید ایندیوم آلاییده با قلع (ITO) به روش تبخیر با پرتو الکترونی بر روی بستره-های شیشه ای تمییز شده با ضخامت های مختلف در دمای اتاق تهیه شدند. سپس یکی از لایه ها در دماهای متفاوت در مجاورت هوا به مدت یک ساعت بازپخت شد. با استفاده از طیف سنج نوری طیف های نوری تراگسیل و جذب لایه ها ثبت شد و خواص اپتیکی آن ها مورد تحلیل قرار گرفت. ویژگی های فازی لایه ها به وسیله ی پراش اشعه ی ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تحلیل مورفولوژی سطحی لایه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) انجام پذیرفت. همچنین ویژگی های الکتریکی لایه های نازک ITO با استفاده از نتایج آنالیز گمانه چهارنقطه ای مورد بررسی قرارگرفت. اندازه گیری های طیف سنجی شفافیت بالای 80% را در ناحیه ی مرئی نشان می دهد. همچنین ثابت های اپتیکی لایه ها با استفاده از روش کرامرز-کرونینگ محاسبه شد. نتایج حاصل از XRD ساختار بلوری بعد از بازپخت و ساختار بی شکل قبل از آن را تأیید می کند. با بهره گیری از نتایج آزمون XRD کمیت هایی نظیر اندازه دانه، ثابت شبکه و همچنین ضریب بافت لایه های نازک ITO محاسبه شد. تصاویر SEM حاوی اطلاعاتی نظیر اندازه دانه ها، نمایی از مرزدانه ها و ناهمواری بود. با استفاده از نتایج AFM علاوه بر مطالعه ی مورفولوژی سطحی لایه ها، مطالعه ی آماری و تحلیل فرکتالی بر روی لایه ها صورت پذیرفت. بررسی خواص الکتریکی لایه ها نشان داد با افزایش ضخامت لایه ها هر چند تراگسیل کاهش می یابد اما رسانندگی لایه ها افزایش می یابد. همچنین منحنی های بازتابندگی و تراگسیلندگی لایه ها در دو مد TE و TM از طریق فرآیند آزمایشگاهی بدست آمد و با استفاده از معادلات فرنل که تعبیری از نسبت دامنه های بازتابی به فرودی پرتو نورمی باشند، در مد TM ضریب شکست لایه های نازکITO در طول موج لیزر هلیوم نئون (nm 632 ) محاسبه شد.
مطالعه خواص اپتیکی لایه های نازک به روش بیضی سنجی
2015
در این تحقیق، لایه های نازک اکسید ایندیم قلع (ITO) به روش تبخیر با پرتو الکترونی واکنش پذیر بر روی زیرلایه های شیشه ای لایه نشانی شده اند. لایه های نمونه با ضخامت های اسمی 100، 150و 250 نانومتر با نرخ انباشت ثابتnm/s 10/0 تهیه شدند. دمای زیر لایه ها در خلال لایه نشانی در دمای اتاق نگه داشته شد. با استفاده از روش بیضی سنجی ثابت های اپتیکی، ضریب شکست(n)، ضریب خاموشی (k) در گستره طول موج 370 تا 1050 اندازه گیری شد. درصد عبور و بازتاب بر حسب طول موج با استفاده از طیف سنج مرئی فرابنفش (UV-VIS) اندازه گیری شد. با استفاده از روش کرامرز کرونیگ ثابت های اپتیکی اندازه گیری شد و با نتایج حاصل از بیضی سنجی مقایسه شد.
مطالعه و بررسی خواص الکترونی نانو ریبون نیترید آلومینیوم در حضور نقص با استفاده از نظریه تابعی چگالی
2014
در این پژوهش با بکار گیری نظریه تابعی چگالی و با استفاده از شبیه سازی رایانه ای با یکی از کدهای رایج به نام wein2k خواص ساختاری و الکترونی نانو ریبون نیترید آلومینیوم با و بدون حضور نقص مورد مطالعه قرار گرفت. ابتدا ساختار نواری و طیف چگالی حالت های الکترونی را برای نانو ریبون نیترید آلومینیوم خالص شبیه سازی شده، با استفاده از نرم افزار wein2k بدست آوردیم. مشاهده شد که نانو ریبون نیترید آلومینیوم خالص یک نیمه رسانا با گاف نواری غیر مستقیم به بزرگی ev 8/2 می باشد. سپس نانو ریبون نیترید آلومینیوم با ایجاد نقص به جای اتم آلومینیوم و همچنین نیتروژن شبیه سازی شد. نمودار چگالی ابر الکترونی با دو جهت گیری اسپینی بالا (up) و پایین (down) ، ساختار نواری up و down و طیف چگالی حالت-های الکترونی (منحنی DOS) نانو ساختار آلومینیوم نیترید در حضور نقص آلومینیوم و نیتروژن را بدست آوردیم و مشاهده شد که در هر دو نقص، گاف نواری از بین رفته بطوریکه نیمه رسانا به فلز تبدیل شده و در هر دو مورد مغناطیسی است.
ساخت نانو سیم های بس لایه ای بیسموت-تالیم با استفاده از روش رسوب گذاری الکتروشیمیایی در غشاء پلی کربنات
2014
در این پروژه نانوسیم های فلزی Bi و Tl و نانوسیم های بس لایه ای Bi/Tl درون حفره های قالب پلی کربنات با قطر nm100 به روش رسوب گذاری الکتروشیمیایی تهیه شدند. رسوب گذاری الکتروشیمیایی به صورت پتانسیواستات و با استفاده از سیستم سه الکترودی انجام شد. رشد نانوسیم های Bi ، Tl و نانوسیم های بس لایه ای Bi/Tl، به ترتیب با استفاده از الکترولیتی حاوی نمک Bi، نمک Tl و سیستم دو حمامی حاوی نمک های Bi و Tl انجام گردید. پتانسیل بهینه اعمالی جهت رشد نانوسیم های Bi و Tl به ترتیب V1/0- وV8/0- مورد استفاده قرار گرفت. نمودار جریان - زمان رشد دو مرحله ای نانوسیم ها شامل جوانه زنی در انتهای حفره ها و شروع رشد نانوسیم ها درون حفره ها را بر روی قالب پلی کربنات بیان می کند. همچنین نانوسیم ها با استفاده از طیف پراش اشعه ی ایکس (XRD)، میکروسکوپ های الکترونی روبشی (SEM) و عبوری (TEM)، انرژی پراکنده شده اشعه ی ایکس (EDX)، پس پراکندگی رادرفورد (RBS) و انتشار اشعه ی ایکس القایی (PIXE) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. طیف XRD نشان داد که ساختار کریستالی نانوسیم بیسموت، ساختار رمبوهدرال است و نانوسیم تالیم، دارای ساختار هگزاگونال می باشد. با توجه به تصاویر TEM، قطر میانگین نانوسیم ها تعیین شد. طول نانوسیم ها توسط آنالیز RBS و غلظت عناصر و درصد وزنی آنها توسط آنالیز PIXE مشخص شد.
بررسی تصاویر میکروسکپ گمانه روبشی با استفاده از تبدیل موجک
2014
یکی از مقادیر خروجی اعمال تبدیلات موجک تقریب سیگنال اصلی است، که نمایش جامعی از داده ها را به ما می دهد. البته، این موضوع منوط به استفاده ی صحیح از مرحله تجزیه و مرتبه تقریب آن دارد. این روند را برای تصاویر SEM لایه های نازک تهیه شده از نانوذرات مگهمایت در دماهای ℃400،℃ 500 و ℃600 انجام دادیم. سپس با اعمال تبدیل موجک به عنوان ابزار سنجش و ضرایب آن به عنوان پارامتر های مقیاس داده های تصاویر را با استفاده از نرم افزار متلب بدست آوردیم. داده ها شامل جزئیات مرتبه اول، دوم، سوم و همچنین شامل تقریب از پروفایل نماینده است. آنچه که تحلیل اولیه داده ها نشان می دهد آن است که با افزایش دما می بایست اندازه ذرات بزرگتر شده باشد و یا بهتر است بگوییم جزئیات تصویر افزایش یافته است که این افزایش جزئیات بیانگر افزایش لبه ها و نهایتا افزایش لبه ها بیانگر عبور از مرز یک ذره است. یعنی، تصاویر مربوط به دماهای ℃600 و ℃400 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین جزئیات سیگنال است. با توجه به اینکه نمونه ℃400 در نمودار رادار نزدیکترین فاصله از مرکز رادار را دارد دارای کمترین جزئیات سیگنال است.
تهیه و مشخصه نگاری نانو اکسید نقره تهیه شده به وسیله روش شیمیایی
2014
دی اکسید تیتانیوم (TiO2) نیمه رسانایی است که به علت داشتن خواص فیزیکی جالب، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. جفت الکترون – حفره ی تولید شده در دی اکسید تیتانیوم عامل اصلی فعالیت فوتوکاتالیستی این نیمه رسانا محسوب می شود. افزایش طول عمر جفت الکترون– حفره ، بازدهی فوتوکاتالیستی آن را بالا می برد. یکی از راهکارهای موثر برای این عمل، اضافه کردن نانو ذرات فلزی مانند Au ، Ag ، Pd و Pt می باشد. در این پایان نامه، نانوفوتوکاتالیست دی اکسید تیتانیوم از طریق روش سل-ژل ، به وسیله نانوذرات اکسید نقره پوشش داده شد و نمونه های پودری Ag2O-TiO2 بدست آمد. خواص اپتیکی آن توسط طیف سنجی ماورای بنفش – مرئی(Uv-Vis) بررسی شد و ساختار آن توسط آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترون عبوری(TEM) مورد مطالعه قرار گرفت.
تهیه و مشخصه نگاری نانو اکسید مس
2014
چکیده ...
مطالعه و بررسی وﻳژگی های نانوذرات مگهمایت (γ- Fe2O3)
2013
پودر مگهمایت (γ- Fe2O3) در سال 1927 به صورت سفید رنگ، بی رنگ مایل به آبی و قهوه ای فرآوری شد. این پودر دارای ساختاری کریستالی و ایزومتریک (متشابه و یکسانی) است که به روش اکسیداسیون بدست می آید. مگهمایت از اعضای خانواده اکسیدهای آهن می باشد و ساختاری بسیار مشابه با مگنتایت دارد که فری مغناطیس است. این اکسیدها تنوع زیادی در ساختار و حالت های آبی دارند و از این رو یافته های مربوط به جزئیات ساختاری، ترمودینامیکی و واکنش پذیری اکسیدهای آهن هنوز هم ناتمام باقی مانده است. از این رو خواص فیزیکی (مغناطیسی) و شیمیایی این اکسیدها معمولا با اندازه ذرات و میزان جذب آبشان تغییر می کنند. در میان چندین حالت کریستالی بی آب آهن داری که از این اکسیدها وجود دارد، دو فاز مغناطیسی مگهمایت (γ- Fe2O3) و هماتیت(α-Fe2O3) دارای کاربردهای بیشتری هستند. کاربردهای واقعی در ابزارهای مختلف، نیازمند شکل لایه نازک این اکسیدها می باشد. آماده سازی و تهیه این اکسیدها بصورت لایه نازک می-تواند به طور کلی به روش های شیمیایی و فیزیکی تقسیم شود. نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن که اساس کاربرد آنها در ابزارهای فنی می باشد، در طی سال های اﺧﻴر موضوع اصلی پژوهش های فراوانی بوده است. در این پایان نامه ابتدا با استفاده از روش هم رسوبی شیمیایی (chemical coprecipitation technique) نانوذرات مغناطیسی مگهمایت را سنتز و سپس با بهره گیری از روش اسپری پایرولیز (spray pyrolysis technique) نمونه های لایه نشانی شده، فرآوری شدند. نمونه های لایه نازک تهیه شده از نانوذرات مگهمایت را در کوره حرارتی هر یک به مدت 8 ساعت در دماهای ℃400، ℃ 500 و ℃600 درجه سلسیوس بازپخت شدند. خواص اپتیکی آنها توسط طیف سنجی ماورای بنفش – مرئی (Uv-Vis) و طیف مادون قرمز (IR) بررسی شد و ساختار آنها نیز توسط آنالیزهای پراش اشعه ایکس ( XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت.
مشخصه یابی لاﻳه های نانومتری اﻛﺴﻴد اﻳﻨدﻳوم قلع به روش بازتاب سنجی اشعه-ایکس (XRR)
2013
در این تحقیق، لایه های نازک اکسید ایندیم قلع (ITO) به روش تبخیر با پرتو الکترونی واکنش پذیر بر روی زیرلایه های شیشه ای لایه نشانی شده اند. لایه های نمونه با ضخامت های اسمی 50، 100، 170 و 250 نانومتر با نرخ انباشت ثابت nm/s 10/0 تهیه شدند. دمای زیرلایه ها در خلال لایه نشانی در دمای 400 درجه سانتیگراد ثابت نگه داشته شد. از تکنیک بازتاب سنجی اشعه ایکس (XRR) با زاویه فرود خراشان، برای مشخصه یابی لایه های نازک ITO استفاده شد. آنالیز داده ها با استفاده از نرم افزارهای MATLAB و GENX و XPOWDER انجام شد که ضخامت های حقیقی و چگالی الکترونی متوسط و ناهمواری سطح لایه ها به دست آمد. همچنین طیف پراش پرتو ایکس (XRD) از لایه ها انجام گرفت و ساختار بلوری لایه ها نیز مورد بررسی قرار گرفت.
بررسی وﻳژگی های اﭘﺘﻴﻜﻲ و ریخت شناسی لایه های نانومتری اﻛﺴﻴد اﻳﻨدﻳوم آلاﻳﻴده با قلع
2012
اکسید ایندیوم قلع (ITO) یک نیمرسانای نوع n با گاف انرژی بزرگ است که عبور بالا در ناحیه های مرئی و مادون قرمز نزدیک از خود نشان می دهد. با توجه به روش انباشت، لایه های نازک ITO می توانند دارای شفافیت، رسانندگی و مورفولوژی سطح مختلف باشند. لایه های نازک ITO مورد استفاده در این تحقیق به روش تبخیر با باریکه الکترونی بر روی بستره شیشه ای در دمای اتاق تهیه شده اند و در ادامه در 0C 200، 0C300 و 0C 550 برای یک ساعت پخت شده اند. مورفولوژی سطح این لایه ها با AFM مطالعه شد. سه لایه نیز با ضخامت های مختلف انباشت شده اند و در یک دما پخت شده اند. خواص اپتیکی لایه ها در ضخامت مختلف از داده طیف تراگسیل حاصل از دستگاه طیف سنجی در محدوده 300 تا800 نانومتر بدست آمده است. گاف نوار اپتیکی با افزایش ضخامت کاهش یافت در حین اینکه عمق جذب افزایش یافت. توپوگرافی سطح بطور سنتی با اندازه گیری های ناهمواری مانند میانگین ریشه مربعی (RMS) ناهمواری و میانگین ناهمواری آنالیز شده است. بعد فرکتالی این لایه ها با چگالی توان طیفی محاسبه شد. یافته ها نشان داد که رابطه مستقیمی بین بعد فرکتالی و پهنای فصل مشترک وجود دارد. در پژوهش حاضر ما قابلیت-های موجک را برای بهبود اطلاعات بدست آمده از تصاویر (AFM) برای حصول اندازه گیری های کمی توپوگرافی سطح در مقیاس های فرکانسی مختلف استفاده می کنیم. با استفاده از تبدیل موجک پیوسته ضرایب موجک لایه ها بدست آمد. ضرایب موجک متناظر با نمایه های سطح تجربی لایه های نازک ITO محاسبه شدند و با استفاده از روش مقیاس-نما، نمای ناهمواری لایه ها بدست آمد. نمای ناهمواری لایه ها بسیار نزدیک به هم بود که این اشاره به دینامیک رشد یکسان در لایه ها دارد. همچنین با استفاده از الگوریتم MRSD، بافت های سطحی لایه های نازک ITO قبل و پس از پخت در دمای 0C 200 شامل جزئیات تصاویر مورفولوژیکی سطح مطالعه شد. اثر پخت بر ساختار سطح لایه با محاسبه RMSسطح از جزئیات تصاویر در مقیاس های مختلف مطالعه شد. یافته ها نشان داد که فرایند پخت منجر به افزایش RMS سطح می شود.
مطالعه ویژگیهای سطح یک لایه نازک ساخته شده با نانو ذرات اکسید ایندیوم قلع: رهیافت فرکتالی
2010
ناهمواری سطح لایه در بررسی خواص ساختاری لایه های نازک از اهمیت فراوانی برخوردار است. لایه های نازک اکسید ایندیوم قلع (ITO) مورد استفاده در این تحقیق در ضخامت های مختلف به روش تبخیر با پرتو با الکترونی بر روی بستره شیشه ای در دمای اتاق تهیه شده اند. ضخامت لایه ها 100، 170، 250 و 350 نانومتر می باشد. اثر ضخامت بر روی مورفولوژی سطح لایه ها در حالت آمورف (بی شکل) مورد بررسی قرار گرفت. . نتایج ما نشان می دهد که تغییرات ضخامت اثرات مهمی بر مورفولوژی سطح لایه ها دارد. برای توصیف برخالی مورفولوژی سطح لایه های نازک ITO از تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) استفاده شد. این تصاویر تغییرات مورفولوژیکی را در رفتار لایه ها نشان می دهند. مفهوم بعد برخالی برای توصیف تغییرات دانه ها بر روی مورفولوژی سطح در امتداد رشد بکار برده شد. تحلیل فرکتالی همچنین نشان می دهد که پهنای فصل مشترک w و طول همبستگی عرضی  با افزایش ضخامت شدیداً تحت تأثیر قرار می گیرند. بسته به افزایش ضخامت اندازه بعد برخالی در محدوده 19/2-33/2 قرار دارد. این نتایج از طریق روش های آنالیز گستره مقیاس بندی (R/S) و تابع همبستگی ارتفاع-ارتفاع محاسبه شده اند. پس از تحلیل برخالی، میانگین نمای ناهمواری، =0.720.01 و نمای رشد، =0.081 به دست آمد. بر اساس این نتایج ما پیشنهاد می کنیم که فرایند رشد لایه های نازک ITO را می توان با ترکیب معادلات ادوارد-ویلکنسون (EW) و پخش سطحی مولینوس توصیف کرد.
شبیه سازی خوشه های کربنی و بررسی خواص فرکتالی مربوط به آنها
2010
شبیه سازی دینامیک مولکولی روشی کلاسیک برای محاسبه ویژگی های تعادلی و ترابردی دستگاه بس ذره ای است. افزایش نمایی قدرت رایانه ها و بهبود روز افزون روش های شبیه سازی باعث شده تا امروزه شبیه سازی دینامیک مولکولی از یک مدل آزمایشی فیزیک آماری به یک روش سودمند برای پیشگویی برخی از ویژگی های مواد تبدیل شود. در این پایان نامه تشکیل نانو خوشه های کربن بر روی سطح گرافین با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی درهنگرد کانونیک ، با توجه به دو پارامتر مناسب دما و تعداد اتم های کربن مورد بررسی قرار گرفته است. در این شبیه سازی از مدل پتانسیل برینر برای گرافین و مدل پتانسیل واندروالسی لنارد - جونز برای اتم های کربن(گازی شکل) و نیزاتم های کربن (گازی شکل) و سطح گرافین استفاده شده است. همچنین بعد برخالی با استفاده از ترسیم اطلاعات بدست آمده از روش شمارش جعبه بر یک نقشه لگاریتمی و اندازه گیری شیب خط تخمین زده می شود. با توجه به انباشت کاتوره ای اتم های کربن بر روی سطح گرافین، می توان رفتار ناهمواری سطح حاصل از خوشه های کربنی شده طبق دو پارامتر مورد نظر محاسبه کرد. ما به این مطلب پی بردیم که با افزایش دما و تعداد اتم های کربن ناهمواری مربوطه افزایش و بعد فرکتالی آن کاهش می یابد.