فهرست مطالب
فصلنامه نانو مقیاس
سال چهارم شماره 4 (پیاپی 16، زمستان 1396)
- تاریخ انتشار: 1397/01/15
- تعداد عناوین: 11
-
-
صفحات 295-301در این پژوهش ساختار الکترونی و خواص اپتیکی نظیر تابع دی الکتریک و ثابت های اپتیکی نانولوله های بورون نیترید و کربنی 5،0 ، 3،3 و 4،2 که همگی دارای قطر کوچک حدود Å4 می باشند، به کمک نظریه تابعی چگالی و با استفاده از اصول اولیه مطالعه شده است. ساختار نواری محاسبه شده این نانولوله ها نشان می دهد که نانولوله های کربنی با قطر کوچک، بسته به کایرالیتی نانولوله می توانند دارای خاصیت فلزی یا نیمرسانایی باشند در حالیکه نانولوله های بورون نیترید مستقل از کایرالیتی، نیمرسانا با گاف بالا می باشند. علاوه براین نتایج حاصل از محاسبات اپتیکی بیانگر این مطلب است که بر خلاف نانولوله های بورون نیترید، طیف جذب نانولوله های کربنی با قطر کوچک قویا به کایرالیتی نانولوله بستگی دارد. نتایج حاصل از این پژوهش در توافق خوبی با داده های نظری و تجربی گزارش شده است.کلیدواژگان: کایرالیتی، ساختار الکترونی، نانولوله کربنی، بورون نیترید، نظریه تابعی چگالی، تابع دی الکتریک
-
صفحات 303-310در این پژوهش نانوکامپوزیت فریت کلسیم-پلی ونیل الکل و کادمیم-پلی ونیل الکل با استفاده از روش عملیات گرمایی سنتز شدند و خواص فیزیکی آنها باهم مقایسه شدند. مشخصات ساختاری نمونه ها توسط پراش پرتو ایکسXRD تعیین گردید که نتایج، حضور فازهای بلوری را در تمام نانو کامپوزیتها تایید نمودند. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEMاندازه نانوکامپوزیت های فریت کلسیم و کادمیم به ترتیب 19 الی 118 و 47 الی 138 نانومتر بدست آمد. طیف سنج مادون قرمزFT-IR وجود گروه عاملی فلز- اکسید را در هر دو ماده تایید کرد. خواص مغناطیسی نانوکامپوزیت مانند مغناطش اشباعMs و وادارندگی مغناطیسی Hc توسط دستگاه مغناطیس سنج نمونه ارتعاشیVSM در دمای اتاق بررسی شد که این بررسی نشان داد، نانوکامپوزیت کادمیم و نانوکامپوزیت کلسیم، هردو رفتار فرومغناطیس داشتند. برای نانوکامپوزیت کلسیم هنگامی که دمای کلسینه به 923 درجه کلوین افزایش یافت یک گذار فاز از ساختار مکعبی به اورتورومبیک رخ داد. اثر دما بر روی گاف انرژی توسط طیف سنجی مرئی-فرابنفش uv-vis مورد مطالعه قرار گرفت که مشخص شد با افزایش دمای کلسینه ،گاف انرژی در هر دو نانوکامپوزیت کاهش می یابد.کلیدواژگان: عملیات گرمایی، پلی ونیل الکل، فرومغناطیس، وادارندگی مغناطیسی، مغناطش اشباع
-
صفحات 311-319در این کار تحقیقاتی نانو ذرات قلع به همراه گرافیت به روش اسپری پیرولیز، برای اولین بار در دنیا بر روی شیشه به منظور ساخت حسگر رطوبت، سنتز شد. برای ساخت این حسگرها از محلول کلرید قلع و گرافیت پخش شده در اتانول بعنوان محلول اولیه پیرولیز استفاده و بر روی شیشه های حرارت دیده در دماهای300، 400 و 450 درجه سانتیگراد با استفاده از تکنیک اسپری پیرولیز پوشش داده شد. از یک اهمتر دیجیتال برای اندازه گیری تغییرات مقاومت دوسر حسگر در درجه رطوبت های نسبی مختلف و از محلول نمک های اشباع برای ساخت فضای فوقانی با درجه رطوبت استاندارد استفاده شد. با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوب الکترونی روبشی سطح سنسور مورد بررسی قرار گرفت. حساسیت سنسور در دماهای پیرولیز مختلف مطالعه شده و با هم مقایسه شد. اثر ضخامت بر روی حساسیت سنسور و زمان پاسخ بهینه سازی شد. بررسی ها نشان داد سنسور ساخته شده دارای چرخه برگشت پذیری مناسب با طول عمر عملکردی بالا در دمای محیط و حساسیت عالی برای رطوبت می باشد. همچنین این سنسور با مکانیسم عملکرد متفاوت نسبت به رطوبت در مقایسه با سایر گازها بصورت گزینشی عمل می کند.کلیدواژگان: اسپری پیرولیز، حسگر رطوبت، نانولایه های اکسید قلع، گرافیت
-
صفحات 321-330چکیده در این مقاله لایه های نازکIn2O3 ، SnO2 و ITO SnO2 10 In2O3 90 با استفاده از روش تبخیر حرارتی روی زیر لایه های شیشه انباشت شدند. ضخامت و آهنگ انباشت برای همه نمونه ها به ترتیب nm 220 و nm/s 1/0 انتخاب شد. خواص اپتیکی لایه ها در دمای بازپخت °C300 مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه همه نمونه های بازپخت شده عبور بالایی در طیف نور مرئی از خود نشان دادند. بیش ترین عبور 91 را لایه بازپختی SnO2 نشان داد. ضرایب شکست نمونه های مختلف در طول موج 550 نانومتر در محدوده 88/1 تا 92/1 به دست آمد. هم چنین با افزودن ناخالصی SnO2 به In2O3 خواص فیزیکی این لایه ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف پراش ایکس نشان می دهد لایه های In2O3 و ITO دارای ساختار بس بلورین بوده و در ساختار مکعبی متبلور می شوند. در نهایت به منظور مقایسه حساسیت لایه های SnO2، In2O3 و ITO نسبت به آشکارسازی بخار اتانول، به عنوان یکی از کاربرد مواد نیم رسانای شفاف پرداخته شده است. نتایج حساسیت بالای SnO2 در مقایسه با In2O3 و ITO را برای آشکارسازی بخار اتانول نشان می دهد.کلیدواژگان: اکسید نیم رسانای شفاف، لایه های نانو ساختار، خواص اپتیکی، حسگر گاز
-
صفحات 331-337در این تحقیق سطح لایه ی Cu2O با بکارگیری نانوساختارهای این اکسید اصلاح شده است؛ بطوریکه پوشش توده ای Cu2O به روش اکسیداسیون حرارتی فویل مس خالص و نانومیله های اکسید مس با استفاده از روش اکسیداسیون آندی از سطح فلز مس صیقل یافته در محیط قلیایی ساخته می شوند. این ساختارهای که داری طول 150 نانومتری هستند برای دستیابی به فاز خالص Cu2O نیازمند فرآیند حرارت دهی هستند. بهترین شرایط بدست آمده، حرارت دهی در مدت زمان 15 دقیقه و در دمای oC700 تحت شارش گاز آرگون است. پس از حرارت دهی آنالیز XRD هیچ گونه پیک دیگری از اکسید های مس را نشان نمی دهد. ساختار ناهمگون پوشش/ نانوساختار Cu2O با استفاده از لایه نشانی چرخشی و سپس حرات دهی در شرایط بهینه شده حاصل می شود. منحنی چگالی جریان-ولتاژ در آنالیز فتوالکتروشیمایی، افزایش چشمگیر 76 در میزان جریان در ولتاژ V 6/0-برحسب مرجع الکترود نقره/کلرید نقره را نشان می دهد. برای بررسی دقیق تر آنالیزهای اسپکتروسکوپی الکتروشیمیایی و مت-شاتکی از پوشش و ساختار ناهمگون Cu2O انجام شده است.کلیدواژگان: اکسید مس، اکسیداسیون آندی، اکسیداسیون حرارتی، آنالیز فتوالکتروشیمیایی، آنالیزهای اسپکتروسکوپی الکتروشیمیایی
-
صفحات 339-344سلول های خورشیدی حساس شده به نقاط کوانتومی سولفید نقره و سولفیدنقره-سولفید روی با موفقیت با روشی جدید و با لود مستقیم نقاط کوانتومی پس از سنتز آنها ساخته شده اند. نقاط کوانتومی سولفید نقره و هسته-پوسته سولفید نقره-سولفید روی سنتز شده با تکنیک های مختلف مانند پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف سنجی UV-Vis و طیف سنجی نورتابی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادکه اندازه نقاط کوانتومی در حدود 4 نانومتر میباشد که پس از رشد پوسته سولفید روی نیز کمی کاهش اندازه در هسته ها مشاهده میشود. سلول های خورشیدی ساخته شده با پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری بررسی شدند و نتایج نشان داد که غوطه وری الکترود فوتوآند اکسید تیتانیوم متخلخل در محلول نقاط کوانتومی پراکنده شده در آب باعث جذب موثر این نقاط به درون لایه متخلخل میشود. اندازه گیری های مشخصه های فوتوولتاییکی نشان داد که نقاط کوانتومی با پوسته سولفید روی بمراتب عملکرد بهتری را نسبت به مورد بدون پوسته برای سلول های خورشیدی رقم میزنند بطوری که باعث افزایش بازده تا ده برابر میشوند.کلیدواژگان: سولفید نقره، سلول خورشیدی، جذب مادون قرمز، سولفید روی
-
صفحات 345-355در این پژوهش با استفاده از روش تابع گرین غیر تعادلی، در مدل بستگی قوی، قطبش اسپینی جریان خروجی در نانو حلقه-ی کوانتومی شش گوشی فسفرین متصل شده به دو رابط خطی نیمه بینهایت ایده آل، به صورت عددی موردبررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهند که با کنترل شار عبوری از مرکز حلقه و هم چنین کنترل میدان الکتریکی اعمال شده به کل ساختار توسط ولتاژ گیت می توان جریان خروجی با قطبش اسپینی دلخواه داشت و از سیستم به عنوان یک فیلتر اسپینی برای الکترون های ورودی غیر قطبیده و همچنین به عنوان یک وارونگر اسپینی برای الکترون های ورودی قطبیده، بهره جست. علاوه بر این، عبور کل الکترون ها از سیستم نیز به منظور افزایش بهره وری دستگاه، موردبررسی قرارگرفته است. قطبش اسپینی و عبور کل بالای 90، گزارش شده است که کاربردهای فراوان در اسپینترونیک، حافظه های اسپینی و کامپیوترهای کوانتومی دارد.کلیدواژگان: حلقه ی کوانتومی شش گوشی زیگزاگی، قطبش اسپینی، روش تابع گرین غیرتعادلی
-
صفحات 357-363در این تحقیق، نانوالیاف پیزوالکتریک PVDF/ZnO با مورفولوژی یکنواخت و فاقد هر گونه دانه به روش الکتروریسی با موفقیت تهیه شد. بر اساس تصاویر SEM، میانگین قطر نانوالیافZnO /PVDF حاوی 2 وزنی نانوذره 87 نانومتر است. نتایج آزمون FTIR نشان داد که الکتروریسی به تنهایی قادر است با سازوکار اعمال میدان الکتریکی بزرگ به محلول پلیمری و کشش شدید فواره، فاز بلورین و قطبی β را در نانوالیاف خالص PVDF القا کند. همچنین با افزایش ترکیب درصد نانوذرات ZnO بر شدت فاز قطبی β بیفزاید. در ادامه، نانوالیاف تولیدی در نقش حسگر پیزوالکتریک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که رابطه ای مستقیم بین ولتاژ الکتریکی تولیدی نانوالیاف PVDF/ZnO و کسر فاز β ساختار بلورین PVDFوجود دارد و حسگر پیزوالکتریک PVDF حاوی 2 وزنی ZnO با بیشترین میزان کسر فاز β، بیشترین میزان ولتاژ خروجی 1 میلی ولت را به دست می دهد.کلیدواژگان: نانوالیاف PVDF، ZnO، فاز قطبی PVDF ?، الکتروریسی، حسگر پیزوالکتریک
-
صفحات 365-380در این تحقیق، به روشی ایمن و بسیار آسان، نانومیله های روی اکسید ZnO بصورت کاملا منظم و عمود بر روی زیرلایه شیشه رشد داده شدند. ابتدا به روش سل ژل یک لایه نازک دانه ای روی سطح شیشه ایجاد گردید. این دانه ها با قطر متوسط حدود nm 5 ± 100 هسته های رشد را برای نانومیله ها ایجاد کردند و باعث گردید نانومیله ها در فشار اتاق و دمای پایین oC 70 به روش هیدروترمال و بدون استفاده از اتوکلاو رشد کنند. تاثیر بازی بودن محلول فرآیند هیدروترمال بر میزان و نحوه رشد نانومیله ها ،از طریق تغییر غلظت NaOH بصورت کاملا مدون بررسی گردیده و مکانیزم رشد نانومیله ها پیشنهاد گردید. نتایج آنالیزها نشان داد که در غلظت های پایین NaOH کمتر از M 05/0 نانومیله ها رشد چندانی نداشته اند. از طرف دیگر در غلظت بالای NaOH بیشتر از M 12/0 نه تنها نانومیله ها رشد نکرده اند، بلکه لایه نازک دانه ای نیز خورده شده اند. در غلظت بهینه ی NaOH یعنی M10/0، نانومیله ها کاملا عمود بر زیرلایه و با آرایشی منظم و یکنواخت رشد کرده اند. بر اساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، SEM، قطر متوسط نانومیله ها در نمونه ی بهینه nm 5 ± 70 و طول متوسط آنها تقرببا nm 10 ± 360 تعیین گردید. همچنین این نمونه بالاترین زبری سطح nm 1/23 را دارد. خاصیت فتوکاتالیستی نانولوله های سنتز شده از طریق تجزیه محلول متیلن آبی تحت تابش نور فرابنفش UV مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ای که با غلظت بهینه NaOH تهیه شده بود، بالاترین نرخ واکنش فتوکاتالیستی 1-min 0055/0 را از خود نشان داد. آرایش منظم و عمودی نانومیله ها در نمونه بهینه، که مسیر معینی را برای حرکت حامل های بار ایجاد کرده و ترابرد الکترون ها را افزایش می دهد، به همراه سطح موثر بالا، که باعث افزایش مکانهای فعال واکنش های فتوکاتالیستی و همچنین افزایش جذب نور می شود، سبب شده است که این نمونه بالاترین خاصیت فتوکاتالیستی یک مرتبه بزرگی بیشتر از نمونه های دیگر را داشته باشد. مکانیزم و مطالب ارائه شده در این مقاله اطلاعات بسیار مفیدی را برای رشد عمودی و منظم نانوساختارهای یک بعدی ZnO به روشی کاملا آسان، ایمن و اقتصادی فراهم آورده است که برای کاربردهایی نظیر سلول های خورشیدی و وسایل اپتوالکترونیکی بسیار سودمند خواهد بود.کلیدواژگان: نانومیله های ZnO، آرایش منظم، سنتز آسان، مکانیزم رشد، فعالیت فتوکاتالیستی
-
صفحات 381-392نانوکامپوزیت اکسید گرافن آلاییده با نیتروژن به روش هیدروترمال ساخته شد که در آن از اوره به عنوان عامل کاهنده استفاده شد. کاهش اکسید گرافن توسط نیتروژن با استفاده از آنالیزهای پراش اشعه X، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی مرئی- فرابنفش، و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تایید شد. فاصله بین صفحات گرافن و گاف انرژی به ترتیب با استفاده از آنالیزهای پراش اشعه X و طیف سنجی مرئی- فرابنفش اندازه گیری شد و افزایش فاصله بین صفحات و نیز پهن شدگی جزئی گاف انرژی در نتیجه افزایش نیتروژن را نشان داد. برای اولین بار پذیرفتاری اپتیک غیرخطی نانوکامپوزیت اکسید گرافن- نیتروژن توسط چیدمان روبش-z محاسبه شد و غیرخطیت اپتیکی مرتبه سوم را تایید کرد. پذیرفتاری اپتیک غیرخطی از مرتبه esu 9-10 محاسبه شد که نشان دهنده قابلیت بالای این نمونه برای کاربرد در وسایل اپتوالکترونیک است.کلیدواژگان: نانوکامپوزیت اکسید گرافن آلاییده با نیتروژن، چیدمان روبش، z، خواص اپتیک غیرخطی
-
صفحات 393-397در این تحقیق، سلول های خورشیدی حساس شده با نقاط کوانتومی بر پایه ی نانو میله های اکسید روی ساخته می شود. با توجه به چالش های موجود در این نوع سلول ها از جمله رسانندگی ضعیف اکسید روی، به علت باز ترکیب بالا در مرز الکترولیت و نقاط کوانتومی و انتقال ضعیف الکترون از نقاط کوانتومی به اکسید روی، چندین آزمایش و بهینه سازی روی فوتو آند انجام می گردد. به منظور بهبود بخشیدن به انتقال الکترون ها و کاهش بازترکیب در فصل مشترک الکترولیت با نقاط کوانتومی، دو لایه ی سد کننده مورد استفاده قرار می-گیرد. نتایج حاصل نشان می دهد که با مقایسه بین دو لایه سد کننده ZnO/CdS/ZnS و ZnO/CdS/AL2S3، بازده ی سلول به ترتیب برابر با 28/1 و 24/1 درصد، ولتاژ مدار باز به ترتیب برابر با 67/0 و 67/0 ولت، چگالی جریان مدار باز به ترتیب برابر با 86/3 و 75/3 میلی آمپر، و فاکتور پرشوندگی به ترتیب برابر با 6/48 و 3/49 درصد بدست می آید. در اینجا ما درمی یابیم که به علت کاهش جذب نور و بازترکیب الکترون-حفره، لایه سدکننده ZnS بازده بیشتری 28/1 درصد را در مقایسه با Al2S3 24/1 درصد به خود اختصاص می دهد.کلیدواژگان: سلول خورشیدی حساس شده با نقاط کوانتومی، نانومیله های اکسید روی، لایه ی سدکننده، سولفید روی، سولفید آلومینیوم
-
Pages 295-301In this work the electronic structure and optical properties such as dielectric function and optical constants of 3, 3, 5, 0 and 4, 2 small diameter carbon and boron nitride nanotubes with comparable 4Å diameter, have been investigated within the framework of density functional theory DFT using the full potential linear augmented plane wave FP-LAPW method. The calculated electronic structures show depending the chirality, small diameter carbon nanotubes can have metallic or semiconducting behavior while boron nitride nanotubes are wide semiconducting gap independent the tubes chirality. It is also revealed that unlike the boron nitride nanotubes, the absorption spectra of 4Å single-walled carbon nanotubes depend strongly on their chiralities. Our results are in good agreement with the previous reported data.Keywords: Chirality, electronic structure, carbon nanotube, boron nitride, density functional theory (DFT), dielectric function
-
Pages 303-310In this research, nano composite CaFe2O4/PVA and CdFe2O4/PVA were synthesized by thermal treatment method. physical properties were compared. The structural characteristics of the calcined samples were determined by X-ray diffractionXRD that the results confirmed the presence of crystal phases in the all ferrite nanoparticles. Field emission scanning electron microscopeFESEM obtained the particle sizes of the 19 to 118 and 47 to 138 nm for calcium and cadmium ferrite nanocomposites respectively. Fourier transform infrared spectroscopyFT-IR confirmed the presence of metal oxide bands for the all calcined samples. Magnetic properties such as saturation magnetizationMs and coercivity fieldHc were obtained at room temperature by using a vibrating sample magnetometerVSM which demonstrated calcium and cadmium ferrites had ferromagnetic behaviors. When calcination temperature increased to 923 K for cadmium ferrite nanocomposite a phase transformation from cubic to orthorhombic spinel occurred.The effect of temperature on energy gap was studied by the visible-ultraviolet spectroscopy, it was found that with increasing sintering temperature, the energy gap decreases.Keywords: Thermal treatment, Poly vinyl alcohol, Ferromagnetic, Superparamagnetic, Unpaired electrons
-
Pages 311-319In this study, tin dioxide nano-particles with Graphite by spray pyrolysis method coated on the glass as a humidity sensor for first time. The sensor fabricated with mixing tin tetra chloride solution and graphite dispersed in ethanol used as a spray solution. The spray solution sprayed on heated glass at 300, 400, and 450 C. A digital ohmmeter recorded the sensor response at different humidity level and headspace standard saturated salt solutions used for fabrication of different humidity level. The surface characterizations of the sensor studied by atomic force microscope AFM and scanning electron microscope SEM. The sensitivity of the sensor demonstrated at different pyrolysis temperature. The effect the thickness on sensitivity and response-recovery time studied. Study on sensor show the sensor has good sensitivity at room temperature, excellent recyclability, and durability to humidity. The sensor with different operation mechanism has selective behavior to humidity.Keywords: humidity sensor, graphite, Tin Oxide, spray pyrolysis
-
Pages 321-330Abstract In this research, In2O3, SnO2 and 10 SnO2 90 In2O3 ITO thin films were deposited on glass substrates using thermal evaporation technique. The thickness and deposition rate for all the samples are 220 nm and 0.1 nm/s, respectively. The optical properties of the layers were investigated at annealing temperature of 300 ℃. In this study, all annealed samples indicate high transmittance in the visible wavelength region. The highest transmission for the annealed layers is 91 which is related to the SnO2. Refractive indexes of different samples n at a wavelength of 550 nm are in the range of 1.88-1.92. Also, the effect of adding SnO2 as impurity to In2O3 on physical properties of these films were investigated. X-ray diffraction results show that In2O3 and In2O3 doped with tin layer have a polycrystalline structure and are crystallized in the cubic structure. Finally, the influence of nanoparticles of SnO2, In2O3 and ITO for sensing ethanol vapor as an application of transparent semiconductor oxides is discussed. The results show a high sensitivity of SnO2 films compared to the In2O3 and ITO films for detecting ethanol vapor.Keywords: Transparent semiconductor oxide, Nanostructured films, Optical properties, Gas sensor
-
Pages 331-337In this research, the surface of Cu2O film was modified cuprous oxide nanostructure. The Cu2O film was manufactured by thermal oxide method and the Cu2O nanorod was fabricated by anodize of Cu polished foil in exposure to alkaline electrolyte. The nanorod with length of 150 nm should be heated to produce the pure Cu2O crystalline phase. The optimized heat treatment was 700ᵒC for 15 min under Ar gas flow. The XRD analysis shows no pick related to other copper oxide phase. The film/Nanorod NR was prepared through the spin-coating of nanostructure on the film and then followed by final heating process. The photoelectrochemical analysis shows an improvement of about 76 of current density in -0.6V Vs. Ag/AgCl. For more study, Electrochemical Impedance Spectroscopy EIS and Mott-Schottky analysis were investigated.Keywords: Cu2O, Thermal oxidation, Anodizing, Photoelectrochemical analysis, Electrochemical Analysis
-
Pages 339-344In this work, quantum dot sensitized solar cells were successfully fabricated using two classes of Ag2S QDs and core-shell Ag2S-ZnS QDs by a novel method. Firstly, the QDS were synthesized then they were directly loaded into the photo-electrode of solar cells. The QDs were analyzed by means of X-rad diffraction XRD, transmission electron microscopy and UV-Vis and photoluminescence spectroscopies. The results showed that the size of QDs are about 4 nm that for the case of core-shells the size of core is even smaller. The direct loaded QDs into the TiO2 mesoporous layer was detected by means of XRD and scanning electron microscopy. The results of photovoltaic measurements showed that all the cells obtained photon to current conversion. The cell fabricated using core-shells showed a considerable enhancement of photovoltaic parameters due to presence of ZnS shell.Keywords: Ag2S, ZnS, NIR absorbance, Solar cell
-
Pages 345-355In this research, using Green´s function method in Tight binding model, the spin polarization of output current have been investigated numerically in phosphorene zigzag hexagonal quantum Nano Ring connected to two semi-finite ideal linear leads. The results show that by controlling the flux passing through the center of ring and tuning the electric field, it is possible to determine the spin polarization of output current, the system can works not only as spin filter for Non-¬polarized input current, but also as spin inverter for polarized input current. Moreover, the total electron transmission through the system is studied to increasing the system efficiency. The spin polarization and total crossing are reported over than 90 that has many applications in spintronic, spin memories and quantum computers.Keywords: zigzag hexagonal quantum Nano ring, spin polarization, non, equilibrium Green's function method
-
Pages 357-363Here, bead-less PVDF/ZnO piezoelectric nanofibers with smooth and uniform morphology have been successfully prepared via electrospinning. SEM micrographs confirmed that the average diameter 87 nm belongs to PVDF nanofibers containing 2wt ZnO nanoparticles. Fourier transform infrared spectroscopy FTIR results showed that electrospinning is solely able to induce the polar β-phase crystals in neat PVDF nanofibers by applying high electric field to the polymeric solution and extremely high stretch ratio of the jet. In addition, the β-phase intensity of nanofibers increases with increasing ZnO content. Finally, electrospun nanofibers were examined as piezoelectric sensors. According to experiments, there is a direct relationship between the output voltage of nanofibers and their β-phase intensity. Therefore, PVDF-2wt ZnO nanofibers with the highest β-phase content produced the largest output voltage of 1 mV.Keywords: PVDF, ZnO nanofibers, ?, phase PVDF, Electrospinning, Piezoelectric sensors
-
Pages 365-380A facile, safe and cost-effective technique has been used to grow ordered vertically aligned ZnO nanorods on glass substrate. At first, sol-gel method was employed to synthesize a ZnO seed layer. The seeds with average diameter of ~ 100 ± 5 nm act as nuclei for growth of nanorods. Then, ZnO nanorods grew on these seeds by using hydrothermal method at atmospheric pressure and temperature of 70 ºC. The effect of pH of hydrothermal solution on the growth of ZnO nanorods was studied by varying NaOH concentration. Atomic force microscopy AFM, scanning electron microscopy SEM and X-ray diffraction XRD results revealed that ZnO nanorods does not formed at low below 0.05 M and high above 0.12 M NaOH concentrations. Using optimum NaOH concentration 0.10 M, well ordered ZnO nanorods vertically grew up on glass substrate. Base on SEM images and AFM data analysis, the average diameter, average length and root mean square RMS surface roughness of optimally-grown ZnO nanorods were determined at 70 ± 5, 360 ± 10, and 23.1 nm, respectively. The photocatalytic PC activity of the synthesized samples was investigated through PC degradation of methylene blue. The sample prepared with NaOH0.10 M, exhibited a maximum PC activity with reaction rate constant of k0.0055 min-1. Ordered vertically aligned ZnO nanorods formed under the optimized conditions provide a straight forward pathway for photo-generated charge carriers leading to improved transport property. In addition, high surface area of this sample provides a better light absorption and more active catalytic reaction sites. The proposed procedure and related mechanism will provide useful information toward facile, safe and low cost preparation of highly ordered ZnO nanorods for many applications such as optoelectronics and solar cells.Keywords: ZnO nanorods, vertically aligned, facile synthesis, growth mechanism, photocatalytic activity
-
Pages 381-392Nitrogen-doped graphene oxide N-GO nanocomposite synthesized by a hydrothermal method in which urea used as a reduction agent. The reduction of graphene oxide confirmed by the x-ray diffraction, scanning electron microscopy, fourier transform infrared and UV-VIS spectroscopy analyzes. The measurement of the distance between the sheets and energy band gap of the N-GO nanocomposite indicated an increasing in interspaces of sheets and a slight broadening in energy band gap due to adding of nitrogen. For the first time, the optical susceptibility of N-GO nanocomposite calculated via Z-scan technique and confirmed the third-order optical nonlinearity. The nonlinear optical susceptibility calculated in the order of 10-9 esu that shows the high efficiency of this nanocomposite for using in optoelectronic devices.Keywords: Nitrogen, doped graphene oxide nanocomposite, Z, scan setup, Nonlinear optical properties
-
Pages 393-397In this research, quantum dot-sensitized solar cells QDSSCs based on ZnO nanorods. Due to the challenges in these types of cells such as ZnO weak conductivity, because of high recombination at the electrolyte-quantum dots QDs interface and weak electron transfer from QDs to ZnO, several experiments and improvement are performed on the photo anode. In order to improve the electron transfer and reduce the recombination at the electrolyte-QDs interface, two blocking layers have been utilized. The obtained results show that with the comparison between two blocking layers ZnO/CdS/ZnS and ZnO/CdS/AL2S3, the cell efficiency equal to 1.28 and 1.24 respectively, the open circuit voltage equal to 0.67 and 0.67 volts respectively, the open circuit current density equal to 3.86 A and 3.75 A respectively, and the filling factor equal to 48.6 and 49.3 respectively are obtained. We find here that due to the reduction of light absorption and the electron-hole recombination, the ZnS blocking layer yields higher efficiency 1.28 in comparison with the Al2S3 1.24 .Keywords: Quantum dot-sensitized solar cell (QDSSC), ZnO nanorods, Blocking layer, ZnS, Al2S3
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.