فهرست مطالب

نانو مقیاس - سال ششم شماره 4 (پیاپی 24، زمستان 1398)

فصلنامه نانو مقیاس
سال ششم شماره 4 (پیاپی 24، زمستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/12/02
  • تعداد عناوین: 10
|
  • ژاله مرادی، کامران اخباری* صفحات 1-10

    نانو ساختارهای پلیمر سوپرامولکولی ZnBPDH2On 1، H2BPD ´1و1-بی فنیل-´2و2-دی کربوکسیلیک اسید به وسیله ی فرایند سونوشیمی سنتز گردید. تبدیل حالت-جامد نانوساختارهای ترکیب 1 به نانورشته های پلیمر کوئوردیناسیونی Ag2BPDn 2 از طریق واکنش تعویض کاتیون ترکیب 1 با AgNO3مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز های پراش پرتو ایکس پودری PXRD و آنالیزهای وزن سنجی حرارتی و تفاضل حرارتی TG-DTA، نشان داد که این تبدیل برگشت ناپذیر است. بررسی نتایج گزارش شده از ساختار بلوری این دو ترکیب نشان می دهد که در طی این فرایند، فضای کوئوردیناسیونی ZnO4 در 1 به AgO3Ag2 C6 در 2 تبدیل شده و بدین ترتیب طی این واکنش مکانوشیمیایی حالت جامد یک ترکیب آلی-فلزی سنتز گردید.

    کلیدواژگان: نانوساختار، مکانوشیمی، آلی-فلزی، سونوشیمی، بسپار کوئوردیناسیونی
  • عارفه امید، رحیم اسم خانی* صفحات 11-21

    در سال های اخیر، توسعه نانو حامل ها به خصوص، نانوساختارهای بورنیترید جهت دارورسانی هدفمند توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این تحقیق، خواص الکترونی و جذب نانو قفس های بورنیترید B12N12 و B30N20 در برهم کنش با هیدروکسی کاربامید CH به عنوان داروی ضد سرطان با استفاده از محاسبات نظریه تابعی چگالی DFT در سطح نظری B3LYP/6-31Gd موردبررسی قرار گرفت و محاسبات توسط نرم افزار گوسین 09 انجام شد. محاسبات مربوط به انرژی جذب Eads، انرژی تشکیل، رزونانس مغناطیسی هسته ای NMR و پارامترهای مربوط به فعالیت شیمیایی نظیر انرژی گپ Egap، سختی شیمیایی η، پتانسیل شیمیایی µ، ضریب الکتروفیلیسیته ω، الکترون خواهی EA و ممان دوقطبی برای تعیین بهترین مکان جذب مولکول ضدسرطان هیدروکسی کاربامید در نانو قفس های بورنیترید انجام شد. نتایج نشان داد که همه کمپلکس ها، به خصوص کمپلکس Drug/B30N20e که در آن مولکول دارو از سمت گروه -OH به نانو قفس نزدیک شده است، ازلحاظ انرژی و فعالیت شیمیایی پایدار و درنهایت، برهم کنش آن ها فرآیندی مطلوب است. درنتیجه، نانو قفس های بورنیترید را می توان به عنوان وسیله تحویل دارو جهت حمل داروی هیدروکسی کاربامید در سیستم های بیولوژیکی در نظر گرفت.

    کلیدواژگان: B30N20، B12N12، نظریه تابعی چگالی، هیدروکسی کاربامید، نانو قفس بورنیترید
  • نسترن فرشچی، مهدی اسماعیلزاده*، لیلا اسلامی، سید محمد الهی، الهام دارابی صفحات 22-36

    در این پژوهش با استفاده از روش نظری تابع گرین جریان های وابسته به اسپین در پیوندگاه بنزنی مورد مطالعه قرار گرفته است. پیوندگاه مولکولی، به سه نانو نوار گرافینی نیمه نامتناهی، تحت عنوان رابط های خروجی متصل شده است. به منظور شکستن تبهگنی الکترون ها با حالت های اسپینی متفاوت، میدان مغناطیسی تبادلی بر پیوندگاه مولکولی اعمال می شود. نتایج نشان می دهند که با انتخاب مناسب هندسه ی ساختار و همچنین با تنظیم پتانسیل های شیمیایی، جریان اسپینی خالص و همچنین جریان اسپینی کاملا قطبیده، در یکی از رابط های خروجی ایجاد می شوند. مزیت بکارگیری مولکول بنزن در مرکز پیوندگاه پیدایش جریان خالص اسپینی در ولتاژهای متعدد است. در ادامه، جداسازی فضایی جریان های قطبیده اسپینی در پیوندگاه بنزنی بررسی شده است. نتایج نشان می دهند با در نظر گرفتن ساختار دیگری از پیوندگاه بنزنی و تنظیم مجدد پتانسیل های شیمیایی و همچنین شدت و موقعیت میدان مغناطیسی تبادلی، جریان غیرقطبیده ورودی به جریان های خروجی کاملا قطبیده ی اسپینی تبدیل می شود، به طوری که جریان های قطبیده ی عبوری از دو رابط خروجی دارای اسپین های متضاد هستند.

    کلیدواژگان: جریان قطبیده اسپینی، نانونوار گرافینی، جریان خالص اسپینی، مولکول بنزن، پیوندگاه مولکولی
  • مراحم آشنگرف*، سیده زهرا میرزایی صفحات 37-46

    نانوذرات تلوریوم کاربردهای قابل ملاحظه ایی درمان بیماری های عفونی، تصویربرداری، سیستم تحویل هدفمند دارو، اثرات ضد انعقادی، اثرات ضدالتهابی و درمان انواع تومورها دارند. در این مطالعه، پتانسیل سویه های باکتری آبزی به عنوان زیست کاتالیزگر در احیای زیستی اکسی آنیون تلوریت به تلوریوم عنصری مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات تلوریوم سنتز شده بوسیله ی روش های آنالیز دستگاهی مانند اسپکتروفتومتری UV-visible، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، 13سویه ی باکتری مقاوم نسبت به اکسی آنیون تلوریت بر اساس تکنیک غنی سازی جداسازی شدند. از میان 13 سویه ی باکتری جداسازی شده، سویه ی TR2211 دارای توان بالقوه بالا در سنتز برون سلولی نانوذرات تلوریوم بود. سویه ی مذکور از نظر صفات فنوتیپی و مولکولی شناسایی و در جنس Brevibacillus شماره دسترسی در بانک ژنی MK719235 رده بندی شد. در نهایت، تولید برون سلولی نانوذرات تلوریوم سنتز شده تحت شرایط بهینه ی واکنش بررسی شد. نتایج نشان داد، نانوذرات سنتزی با میانگین اندازه ی 31 نانومتر در غلظت بهینه تلوریت 5/1 میلی مولار، غلظت زیست توده 40 گرم در لیتر، pH بهینه برابر 5/7 و دمای بهینه 30 درجه ی سانتی گراد و پس از 120 ساعت گرماگذاری تحت شرایط سلول در حال استراحت تولید شدند. پژوهش حاضر اولین گزارش از سنتز برون سلولی نانوذرات کروی شکل تلوریوم عنصری توسط سویه ی باکتریsp. TR2211 Brevibacillus است.

    کلیدواژگان: سنتز برون سلولی، نانوذرات تلوریوم، طیف سنجی، Brevibacillus 2211sp، TR
  • حمیدرضا طهماسبی، احمدرضا دارائی* صفحات 47-53

    با توجه به نیاز مدارات مجتمع نوری به ساختارهایی که نور را در مسیرهای مورد لزوم هدایت و در مکان های مناسب متمرکز نمایند، استفاده از ویژگی های بلورهای فوتونی برای حصول لنزهای بلور فوتونی، مطرح می گردد. این لنزها دارای قابلیت بالای تمرکز مدها در نقطه کانونی نانومقیاس، با اتلاف کم و قدرت تمرکز زیاد هستند. در این مقاله، با طراحی لنزهای بلور فوتونی با زدایش شیمیایی حفره های هوا در آرایش شش ضلعی در بستر دی الکتریک SiO2 و با تاباندن امواج نوری تخت به این ساختارهای نانومتری مختلف با چینش و گام های متفاوت و برهم کنش نور با ساختار، در نتیجه نور در نقاط مطلوبی متمرکز و کانونی می گردد. نتایج حاصله از شبیه سازی، شامل دامنه میدان الکتریکی، شدت، توان و پهنای تمرکز با استفاده از برش مقطعی مدی در طول موج پنجره اول مخابراتی nm 850، بررسی شدند. نتایج شبیه سازی نشان دادند که این پارامترها را می توان در یک مقدار گام مشخص و بهینه، nm 385، برای مقاصد کنترل و تمرکز لنزی مطلوبی در ابعاد کوچک نانومقیاس، به میزان کسری از طول موج، µm 49/0~، به کار برد. همچنین، نتیجه کمیت حساسیت بدست آمده برای استفاده از ساختار به عنوان حس گر نوری، به میزان nm/RIU 645 است.

    کلیدواژگان: لنز بلور فوتونی، ضریبشکست تدریجی، گاف نواری، آرایه براگ، حفره های هوای باریک شونده
  • زهرا دهقانی*، مرضیه ندافان، عباس فرجی الموتی صفحات 54-60

    در این پژوهش، پذیرفتاری مرتبه سوم نانوذرات ZnS که در بلورمایع نماتیک 5CB آلاییده شده مورد بررسی و آنالیز قرار گرفته است. ابتدا نانوذرات ZnS به روش هیدروترمال تهیه شدند. سپس این نانوذرات با درصد وزنی wt. 1 به بلورمایع نماتیک اضافه شد. بعد از آن، برای محاسبه پذیرفتاری مرتبه سوم، ضرایب جذب خطی و غیرخطی و ضرایب شکست خطی و غیرخطی به دست آمد. منبع نور مورد استفاده در این تحقیق، لیزر پیوسته هلیوم نئون با طول موج nm 632.8 می باشد. جهت گیری اولیه ملکول ها عمودی است. نتایج نشان می دهد که پدیده های غیرخطی خودواگرایی و جذب دو فوتونی در نمونه رخ داده است. با توجه به نتایج بدست آمده ضریب شکست غیرخطی و ضریب جذب غیرخطی بلور مایع نماتیک 5CB به همراه نانوذرات ZnS به ترتیب 5 و 3 برابر ضریب شکست و ضریب جذب غیرخطی بلور مایع نماتیک 5CB خالص می باشد.

    کلیدواژگان: بلورمایع نماتیک، نانوذرات ZnS، رخطی، پذیرفتاری مرتبه سوم، ضریب شکست، ضریب جذب، zروش روبش -
  • رضا صحرایی*، احسان سهیلی، زینب شریفی راد صفحات 71-80

    در این پژوهش تلاش گردید تا با بهینه سازی برخی از فاکتورهای آزمایشگاهی، لایه های نازکی از نانوبلورهای نیم رسانای کادمیم روی سولفید آلاییده شده با کبالت با تک قله گسیل مربوط به ترازهای انرژی آلاییدگی، به روش انباشت حمام شیمیایی تهیه گردند. نتایج نشان دادند که قله گسیل شدید در حدود 530 نانومتر را می توان به بازترکیب حاملین بار از طریق ترازهای کبالت در گاف انرژی نسبت داد. همچنین، الگوهای پراش پرتوی ایکس لایه های نازک Co:CdZnS نشان دادند که با افزایش دمای لایه نشانی، اندازه ی نانوبلورهای تشکیل دهنده لایه ها بزرگتر می شود. کیفیت مناسب خواص سطح لایه های تهیه شده در دماهای لایه نشانی مختلف، با استفاده از تصویربرداری میکروسکوپ الکترون روبشی- گسیل میدانی اثبات گردید. خواص نشری این لایه-ها نشان می دهند که این لایه ها پتانسیل بسیار مناسبی برای کاربرد در دستگاه های اپتوالکترونیکی نانو مقیاس دارند.

    کلیدواژگان: لایه های نازک نانوساختار، کادمیم روی سولفید، آلاییدگی با کبالت، انباشت حمام شیمیایی، فوتولومینسان
  • علیرضا گودرزی*، اعظیمه دربیگی نامقی صفحات 81-90

    در این تحقیق، لایه های نازک نانو ساختار ZnS به ضخامت 130 تا 210 نانومتر به روش لایه نشانی حمام شیمایی بر روی زیر لایه های شیشه ای در دمای C70 تهیه شد. در این روش، به جای آمونیاک از تری اتیل آمین به عنوان عامل کمپلکس دهنده و تیواستامید به عنوان منبع گوگرد استفاده شد. تغییرات غلظت نسبی تیواستامید به Zn و زمان لایه نشانی بر ساختار، مورفولوژی سطح ، اندازه نانوذرات، تراکم دانه بندی ذرات، ضخامت و خواص نوری لایه ها با استفاده ازدستگاه های XRD ، FE-SEM ، AFM و طیف سنجی UV-Vis. مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف عبوری UV-Vis نمونه ها نشان داد که مقدارعبور نور از لایه ها در ناحیه مرئی بیش از 70 بوده و مقدار شکاف نوار لایه ها در حدود eV 3/4-75/3 تخمین زده شد. نتایج XRD مشخص کرد که لایه های تهیه شده بخوی بصورت بلوری درآمده و ساختار مکعبی دارند. تصاویر FE-SEM نمونه ها نشان داد که سطح لایه ها بطور یکنواخت از نانو ذرات کروی ریز و متراکم تشکیل شده اند.

    کلیدواژگان: لایه های نازک، روی سولفید، نیم رسانا، لایه شناسی حمام شیمیایی، نانو بلور
  • نفیسه معماریان*، مصطفی محمدی، احمد نیرمه صفحات 102-109

    در این مقاله نانوذرات دی اکسید تیتانیوم با استفاده از روش سل ژل سنتز شدند. تاثیر زمان ماندگاری سل و همچنین اثر دمای کلسیناسیون بر خواص فیزیکی و ساختاری نانوذرات تهیه شده با استفاده از روش های آنالیز حرارتی TG/DTA، پراش پرتو ایکس XRD، میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM و تحلیل آماری توزیع اندازه ذرات، بررسی شدند. آنالیز حرارتی DTA نمونه ساخته شده سه ناحیه کاهش وزنی از خود نشان می دهد. نتایج آنالیز XRD نشان داد که فاز نمونه ها تا دمای 700 درجه آناتاز بود، اما در دمای 800 درجه تغییر فاز نسبی به روتایل مشاهده شد و نانوذرات مخلوطی از فاز آناتاز و روتایل داشتند. نمونه کلسینه شده در دمای 900 درجه دارای فاز خالص روتایل بود. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای بازپخت، اندازه ذرات بزرگتر شده است. همچنین زمان ماندگاری تاثیری بر روی فاز بلوری نمونه ها نداشت. طیف FTIR نمونه ها نشان دهنده تشکیل پیوند Ti-O و O-Ti-O است. پیک های جذبی مربوط به پیوندهای متقارن و نامتقارن CO پس از بازپخت از شدت آن کاسته شده و در دماهای بالاتر از بین رفته است. تصویر TEM نشان دهنده کروی بودن نانوذرات با قطر میانگین nm 2/13 می باشد.

    کلیدواژگان: نانوذره، سل ژل، دی اکسید تیتانیم، ویژگی ساختاری، گذار فاز
  • محمد رستمی*، محمد افکنی، مائده عابدی، پوریا امان ترکمن صفحات 110-115

    در این پژوهش، ویژگی های ساختاری، الکترونی و مغناطیسی تک لایه SiC آلایش یافته با اتم های منگنز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مربوط به خواص الکتریکی نشان می دهد که تک لایه SiC خالص، بر خلاف گرافین خالص، دارای گاف نواری قابل توجهی می باشد، که باعث کابرد آن در صنعت الکترونیک می شود. پایدارترین ساختار با در نظر گرفتن اتم های منگنز بر روی اتم-های کربن، اتم سیلیسیم و مرکز شش ضلعی با انجام واهلش کامل موقعیت های اتمی و پارامترهای شبکه، مشخص شد. نتایج محاسبات نشان می دهد که پایدارترین حالت این ترکیب برای حالتی است که اتم های منگنز روی اتم های کربن قرار می گیرند. بنابراین برای این ساختار، خواص الکترونی و مغناطیسی محاسبه شده است. نمودارهای چگالی حالات جزئی و کلی بیانگر وجود خاصیت نیم-فلزی در این ترکیب می باشد. در نتیجه از این تک لایه می توان در ساخت قطعات نانو اسپینترونیکی و شیرهای اسپینی استفاده نمود. همچنین در این مقاله تلاش شده که با رسم نمودارهای ساختار نواری وابسته به اسپین و مقایسه آن با چگالی حالات جزئی، سازوکار ایجاد خاصیت نیم-فلزی در این مواد مورد بررسی قرار گیرد.

    کلیدواژگان: نانو اسپینترونیک، تک لایه های اتمی، فرومغناطیسهای نیم فلزی، ساختار نواری
|
  • Zh. Moradi, K. Akhbari* Pages 1-10

    Nanostructures of ZnBPDH2On 1, H2BPD 1,1´-biphenyl-2,2´-dicarboxylic acid supramolecular polymer were synthesized by the sonochemical process. The solid-state conversion of compound 1 nanostructures to nanofibers of Ag2BPDn 2 coordination polymer was investigated by cation exchange reaction of compound 1 with AgNO3. X-ray diffraction XRD analyzes and thermogravimetric and differential thermal analyses TG-DTA have shown that this conversion is irreversible. Consideration the crystal structure of these two compounds, which were reported previously, shows that during this process, the ZnO4 coordination sphere in 1 changed to AgO3Ag2˙˙˙C6 in 2, thus an organometallic compound was synthesized during this solid-state mechanochemical reaction.

    Keywords: Coordination Polymer, Organometallic, Sonochemical, Mechanochemical, Nanostructure
  • A. Omid, R. Esmkhani* Pages 11-21

    <![CDATA[: In recent years, great interest has emerged in the development of nanocarriers, especially boron nitride nanostructures for targeted drug delivery. In this research, electronic and adsorption properties of B12N12 and B30N20 nanocages interacted with hydroxycarbamideHC, as an anticancer drug are investigated by means of density functional theory DFT calculations at the B3LYP/6-31Gd level of theory. All of the computations were performed using the Gaussian 09 software. The adsorption energy Eads, formation energy, NMR and chemical activity parameters such as gap energy Egap, chemical hardness η, chemical potential µ, electrophilicity index ω, electron affinity EA and dipole moment were calculated to determine the best adsorption site for the anticancer molecule of hydroxycarbamide in boron nitride nanocages. The results showed that all complexes, especially Drug/B30N20 e complexe from the side of group –OH of drug molecule are stable in terms of energy and chemical activity. Finally, their interactions are a favorable process. As a consequence, boron nitride nanocages can be considered as a drug delivery vehicle for the transportation of hydroxycarbamide drug within the biological systems.]]>

    Keywords: Boron nitride nanocage, Hydroxycarbamide, Density Functional Theory, B12N12, B30N20
  • N. Farshchi, M. Esmaeilzadeh*, L. Eslami, S. M. Elahi, E. Darabi Pages 22-36

    n this work, we present a theoretical study of a molecular junction based on benzene molecule at the center of the junction with three semi infinite graphene nanoribbons as external terminals to explore spin dependent current properties by using Green´s function method. The exchange magnetic field is exerted on the molecular junction in order to break the degeneracy of electrons with spin up and spin down states. It is shown that by changing chemical potential and choosing a proper geometry of the structure we can control the direction of spin dependent electron current such that in one of the external terminals electrons with different spin states flow in opposite directions; therefore, in that terminal the pure spin current can be attainable. In addition, we show that by considering another form of benzene Y-shape junction and by readjusting chemical potentials of the external terminals, we can set the system in a way that a totally unpolarized incoming spin current split into spin up and spin down currents which transmit through different output terminals. In this case, the proposed system can be considered as a Stern-Gerlach device.

    Keywords: Molecular junction, Benzene molecule, Pure spin current, Spin polarized current, Graphene nanoribbon
  • M. Ashengroph*, S.Z. Mirzaei Pages 37-46

    <![CDATA[Tellurium nanoparticles have broad significant applications including treatment of infectious diseases, imaging, drug delivery systems, anti-inflammatory drug research, anti-inflammatory, anticoagulant drugs and treat many kinds of tumors. In the current study, potential of marine bacteria as biocatalysts were used for the biological reduction of tellurite oxyanion into to tellurium nanoparticles. The prepared tellurium nanoparticles were examined using UV-visible spectroscopy analysis, Energy dispersive x-ray spectroscopy EDS, Fourier-transform infrared spectroscopy FTIR and Scanning electron micrograph analysis. In this context, we isolated 13 tellurite-resistant bacteria were isolated using the enrichment technique. Among them, the strain TR2211 had a great potential for extracellular synthesis of tellurium nanoparticles. The isolated strain selected and characterized Brevibacillus sp. strain TR2211 GenBank accession number MK719235 based on phenotypic and molecular characteristics. Finally, the extracellular synthesis of tellurium nanoparticles was investigated under optimized reaction conditions. Our results show that the extracellular spherical-shaped tellurium nanoparticles with average size of 31 nm were formed in an optimal tellurite concentration of 1.5 mM, optimal initial biomass concentration 40 g/l at the optimal pH 7.5 and optimal temperature of 30ᵒ C after 120 h of incubation under resting cell conditions. This is the first report on biosynthesis of tellurium nanoparticles by Brevibacillus sp. strain TR2211. ]]>

    Keywords: Extracellular synthesis, Tellurium nanoparticles, Spectroscopy, Brevibacillus sp. strain TR2211
  • * Hamidreza Tahmasbi, Ahmadreza Daraei Pages 47-53

    Owing to the requirements of integrated circuits to the structures that guide light in the requisite directions and focus on appropriate sites, benefiting photonic crystal properties to achieve photonic crystal lenses is proposed. These lenses have the high capability of focus for modes at the nano-scale focal point, with low loss. In this paper, photonic crystal lenses are designed through etching air-holes in a hexagonal arrangement in SiO2 dielectric substrate. By applying plane waves to these different nanometer structures with a variety of arrangements and pitches and interaction of light with structure, thereby light is focused at desired points. The results of the simulations, including electric field amplitude, intensity, power, and focusing width were investigated using field profiles at the wavelength of the first telecommunication window 850 nm. The simulation results indicated that these parameters can be applied at a specified and optimal pitch value, 385 nm, for optimum control and concentration in lensing at small nano-scale dimensions within a fraction of wavelength, ~0.49 µm. Also, the result of the Sensitivity for applying the structure as an optical sensor is 645 nm/RIU.

    Keywords: Photonic Crystal Lenses, Graded Refractive Index, Bandgap, Bragg Arrays, Tapered Air-Holes
  • Z. Dehghani*, M. Nadafan, A. Faraji Alamooti Pages 54-60

    In this research, third order nonlinear susceptibility of ZnS nanoparticles NPs in nematic liquid crystals NLCs have been recorded and analyzed. ZnS NPs have been synthesized by the hydrothermal method. Afterwards, the nonlinear refractive NLR index, linear refraction index , nonlinear absorption NLA coefficient, linear absorption coefficient and third order nonlinear susceptibility, of pure NLCs and ZnS NPs in NLCs were measured using the z-scan technique by using a continues wave CW He: Ne laser at 632.8 nm wavelength. The measurements were performed for homeotropic initial alignments of NLCs molecules. Strong optical nonlinearity, self-defocusing and two photon absorption TPA effects are observed for pure NLCs and ZnS NPs in NLCs by homeotropic alignments. according to given results, the NLR index and the NLA coefficient of the 5CB NLCs doped by ZnS NPs five and three times of the NLR and the NLA coefficient of pure NLCs, respectively.

    Keywords: nematic liquid crystal, ZnS nanoparticles, absorption coefficient, refractive index, nonlinear optical properties, third order susceptibility, Z-scan method
  • R. Sahraei*, E. Soheyli, Z. Sharifirad Pages 71-80

    n this study, it was tried to prepare nanostructured thin films of Co-doped CdZnS Co:CdZnS with relative single dopant-related emission peak, through optimization of several experimental parameters, and using chemical bath deposition technique. Results demonstrated that the intense emission peak around 530 nm can be attributed to the recombination of charge carriers through mid-gap localized energy levels of cobalt ions. The X-ray diffraction patterns of Co:CdZnS thin films, also revealed that increasing deposition temperature leads to an increase in the size of nanocrystals. The suitable quality of surface characteristics of the layer at each deposition temperature was demonstrated by field emission-scanning electron microscopy. The emission characteristics of these layers show their suitable applicable potentials as light-emitting structures in nanoscale optoelectronic devices.

    Keywords: Nanostructured thin films, Cadmium zinc sulfide, Cobalt doping, Chemical bath deposition, Photoluminescence
  • A. Darbeigi nameghi, A. Goudarzi* Pages 81-90

    In this research, ZnS nanostructure thin films with thicknesses of 130-210 nm were prepared on glass substrates at 70 C by chemical bath deposition method. In this method, thioacetamide and triethylamine were used as a S-2 source and a completing agent instead of ammonia, respectively. The effect of changes in concentration ratio of thioacetamide to zinc as well as deposition time on structure, surface morphology, particle size, thickness and optical properties of the layers were examined by X-ray diffraction XRD, field emission scanning electron microscopy FE-SEM, atomic force microscopy AFM and ultraviolet-visible UV-vis. spectroscopy. UV-vis. spectroscopy data showed the prepared ZnS films to have more than 70 transmission in the visible region and an optical band gap ranging from 3.75 to 4.1 eV. XRD results revealed that the obtained films were highly crystalline with a cubic structure. FE-SEM images showed that the surface of the films was covered with homogenous, dense and fine spherical nanoparticles.

    Keywords: Thin films, ZnS, concentration effect, chemical bath deposition (CBD), semiconductor
  • N. Memarian*, M. Mohammadi, A. Neirameh Pages 102-109

    In this paper nanoparticles of titanium dioxide have been synthesized by sol-gel method. Effect of sol aging time as well as calcination temperature on physical and structural properties of the nanoparticles have been studied by thermal analysis TG/DTA, x-ray diffraction XRD, transmission electron microscope TEM, and statistical analysis of particle size distribution. DTA thermal analysis of the sample shows three weight-loss regions. XRD analysis shows that samples have anatase phase up to 700 ºC, but at 800 ºC relative phase change to rutile can be seen and nanoparticles have mixed anatase and rutile phases. The samples calcined at 900 ºC have pure rutile phase. The results show that by increasing the calcination temperature the size of nanoparticles has increased and the largest crystallite size for anatase phase is obtained 38.7 nm and 147.5 nm for rutile phase. Furthermore, aging time has no effect on the crystalline phase of samples. FTIR spectra of the samples indicate the formation of Ti-O and O-Ti-O bonds. Absorption peaks which are related to symmetric and asymmetric CO bonds have been reduced after calcination and have been lost at higher temperatures. TEM image confirms the nanoparticles are spherical with 13.2 nm average diameter.

    Keywords: nanoparticle, sol-gel, titanium dioxide, structural properties, phase transition
  • M. Rostami*, M. Afkani, M. Abedi, P. Aman Torkaman Pages 110-115

     In this study, the structural, electronic and magnetic properties of silicon carbide monolayer coated with manganese have been investigated. The results of the electrical properties show that, in contrast to graphene, the pristine SiC monolayer has a sizeable band-gap which makes it suitable for application in electronics industry. The most stable structure was identified by considering manganese atoms on carbon atoms, silicon atoms, and hexagon centers with doing the complete relaxations of atomic positions and cell parameters. The results of the calculations show that the most stable state of this compound is related to the case when manganese atoms are deposited on carbon atoms. Therefore, the electronic and magnetic properties are calculated for this structure. The partial and total density of states indicate the existence of half-metallicity in this compound. As a result, this monolayer can be used to make Nano spintronic components and spin valves. Also, in this paper, we tried to study the mechanism for the formation of half-metallic by plotting spin-dependent band structure diagrams and comparing them with the partial density of states.

    Keywords: Nano spintronic, Atomic monolayers, Half-metallic ferromagnets, Band structure