فهرست مطالب

Interface, Thin Film and Low Dimension Systems - Volume:4 Issue: 2, Winter-Spring 2021

Journal of Interface, Thin Film and Low Dimension Systems
Volume:4 Issue: 2, Winter-Spring 2021

  • تاریخ انتشار: 1401/02/14
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مجتبی جمعیتی* صفحات 365-378

    این مطالعه وضعیت فعلی فناوری سلول های خورشیدی لایه نازک کالکوپیریت CIGS را با تمرکز بر پیشرفت های اخیر و مفاهیم نوظهور در نظر گرفته شده برای کارایی بالاتر و کاربردهای جدید خلاصه می کند. پیشرفت ها و روندهای اخیر تحقیقات در آزمایشگاه ها و دستاوردهای صنعتی که در سال های گذشته گزارش گردیده، مورد بررسی قرار گرفته است و پیشرفت های عمدتا مرتبط با فلزات قلیایی و ترکیبات متنوع سلول های مبتنی بر  CIGS، غیرفعال سازی سطح، لایه بافر و لایه های تماس شفاف مورد تاکید قرار گرفته اند. در سال های اخیر، تلاش های زیادی برای توسعه سلول های خورشیدی لایه نازک کم هزینه، که جایگزین سلول های خورشیدی سیلیکونی (Si) پرهزینه هستند، آغاز شده است. سلول های خورشیدی مبتنی بر گالیوم سلنید مس ایندیم (CIGS) به یکی از امیدوارکننده ترین کاندیدها در میان فناوری های لایه نازک برای تولید انرژی خورشیدی تبدیل شده اند. ماکزیمم بازده فعلی سلول های CIGS به 6/22٪ رسیده است که از ماکزیمم بازده سلول های چند بلوری سیلیکون (9/21٪) فراتر رفته است. با این حال، خواص و کارایی مواد در دستگاه های با مساحت کوچک، جنبه های مهمی هستند که باید قبل از تولید در مقیاس بزرگ در نظر گرفته شوند. سلول های خورشیدی مبتنی بر کالکوپیریت ابتدا با استفاده از مواد جاذب  ساخته شدند، اما به سرعت به نسبت [Ga⁄((In+Ga)]) وابسته شدند.

  • مریم محمودی*، محمدرضا سلطانی، آرزو جهانشیر صفحات 379-384
    در این مقاله همبستگی کوانتومی سیستم دو اسپینی با برهمکنش هایزنبرگ و ژیالوشینسکی موریا در حضور میدان مغناطیسی خارجی بررسی شده است. سه نوع برهمکنش تبادلی XX و XY و XZ مورد بررسی قرار گرفتند. درهمتنیدگی گرمایی این سیستم تحت تغییرات میدان مغناطیسی بررسی شد. یافته ها نشان داد که رفتار دمایی این سه مدل مشابه است اگرچه دمای بحرانی آنها با هم متفاوت است.هم چنین, اثر میدان مغناطیسی خارجی بر نگاتیویته سیستم بررسی شد. مشاهده شد که در هر سه مدل میدان مغناطیسی بحرانی وجود دارد که در آن نگاتیویته به صفر کاهش می یابد. در واقع, برهمکنش هایزنبرگ ناهمسانگرد می تواند بر دمای بحرانی و میدان مغناطیسی بحرانی سیستم دو ذره ای تاثیر بگذارد.
    کلیدواژگان: درهمتنیدگی کوانتومی، برهمکنش هایزنبرگ، برهمکنش ژیالوشینسکی- موریا، میدان مغناطیسی خارجی، زنجیره اسپینی
  • مهدی زارعپور* صفحات 385-392
    نانو نوارهای گرافنی (GNR) یکی از کاندیداهای مهم مورد استفاده در صنعت الکترونیک هستند. در این مقاله ، خواص مکانیکی و الکتریکی ترکیب نانو نوارهای گرافنی دسته صندلی با عرض های مختلف و رسوب دیمر سیلیکون برای ایجاد فلز عایق-نیمه هادی با روش DFT مورد بررسی قرار داده ایم. نتایج نشان می دهد که با کاهش میانگین عرض و کرنش کامپوزیت AGNR-AGNR و جایگزینی دیمر سیلیکون با دیمر کربن ، شکاف باند (bandgap) سیستم کاهش می یابد. با کاهش شکاف باند کامپوزیت AGNR-Si-AGNR مورد بررسی قرار می گیرد که مشخص می شود این کامپوزیت کاندیدای امیدوار کننده ای برای استفاده به عنوان ترانزیستور است ، زیرا دارای شکاف باند کم است و همچنین به دلیل نزدیک بودن به سطح فرمی تحت ولتاژ بایاس، عبورجریان زیاد در این ساختار امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: نانو نوار گرافنی، شکاف باند کانال، DFT
  • سمیه زارعی، وحید دادمهر*، حسین حکیمی پژوه، زهرا فرائی صفحات 393-403
    ما جریان جوزفسون را در یک اتصال ابررسانا/نوار باریک زیگزاگ گرافن/ابررسانا (Sc-ZGNS-Sc) با نقص های تهی جایی بررسی می کنیم. برای این منظور ، ما روش عددی مبتنی بر تابع بازگشتی را به ZGNS ها بسط داده و تاثیر تهی جاها شامل توزیع های تک تهی جای تصادفی و نقص های خطی زنجیره ای از تهی جاها را در نظر می گیریم. ما چگونگی تغییر جریان جوزفسون تحت تاثیر طول و عرض نوار و غلظت تحت موقعیت های تهی جاها بررسی می کنیم. دریافتیم که جریان جوزفسون وابستگی نمایی به غلظت تهی جایی دارد. ضریب توان یک تابع غیر خطی از طول شبکه و غلظت تهی جاها است. برای وابستگی جریان جوزفسون به عرض ZGNR ما یک رابطه خطی بین جریان جوزفسون پیدا کردیم که یک سازوکار نیمه کلاسیک از انتقال الکترون در این سیستم پیشنهاد می کند. در نهایت، ما اثر عیوب خطی زنجیره ای را مطالعه می کنیم و آنها را با موقعیت های تهی جایی منفرد به طور تصادفی مقایسه می کنیم.
    کلیدواژگان: نوار باریک گرافن، جریان جوزفسون، عیب تهی جا، الگوی شبکه
  • حمید دهنوی، مهدی سعادت* صفحات 405-413
    بهینه سازی پراکندگی الکترون با استفاده از سدهای پتانسیل تصادفی تحقیق شده است. سدهای پتانسیل تصادفی در دو حالت تعریف می شوند. در حالت اول وقتی خط نقصها روی سطح عایق توپولوژی بطور منظم قرار داده شده است، اما قدرت آنها بطور تصادفی تغییر می کند. در حالت دوم وقتی قدرت سدهای پتانسیل ثابت هستند، در حالیکه محل خط نقصها روی سطح عایق توپولوژی بطور تصادفی در حال تغییر است. برای بدست آوردن نتایج بهتر، احتمال عبور در حالت پتانسیل های تصادفی N بار محاسبه شده است. این N مقدار میانگین گیری شده و نتیجه با احتمال عبور در حالت منظم مقایسه می شود. بنظر می رسد، در انتشار الکترونهای فرودی برای بعضی مقادیر انرژی فرودی، تعداد نقصها، قدرت پتانسیل، حتی جهت انتشار، نتایج به مقدار بدست آمده برای حالت منظم نزدیک هستند. برای بعضی مقادیر انرژی فرودی یا بعضی پارامترهای ساختاری اختلاف قابل توجهی دیده شده است. وقتی محل سدهای پتانسیل بطور تصادفی تغییر می کند ما با تغییرات زیادی در هدایت الکتریکی نسبت به حالتی که قدرت پتانسیل تصادفی تغییر می کند مواجه می شویم. در حقیقت، دلیل رسانش الکتریکی بالاتر، به علت ساختارهای تداخلی هستند که بین موجهای الکترونی منتشر شده اتفاق می افتد. بنابراین، در حضور چنین سدهای پتانسیل تصادفی، عبور و هدایت الکترونهای فرودی بهبود می یابد.
    کلیدواژگان: عایق های توپولوژیک، پتانسیل های کاتوره ای، ضریب عبور، رسانش، سدهای پتانسیل
  • ژاله ابراهیمی نژاد* صفحات 415-420
    یک مطالعه تیوری به منظور بررسی دو نوع فصل مشترک ناهموار بر خواص الکتریکی ساختارهای تونل زنی مغناطیسی انجام شده است. ناهمواری تاثیر شدیدی بر ترابرد اسپین قطبیده از میان اتصالات مغناطیسی تونل زنی دارد. مکانیزم پراکندگی ناشی از ناهمواری موجب کاهش بیشترین مقدار قابل دستیابی احتمال عبور تشدیدی می گردد.همچنین، حضور فصل مشترک ناهموار موجب تغییر در میزان قطبش اسپینی و مقاومت مغناطیسی تونل زنی می شود. توزیع نامتقارن چگالی جریان کاهش یافته و قطبش اسپینی و مقاومت مغناطیسی تونل زنی رفتار نامنظم نشان می دهند.
    کلیدواژگان: فصل مشترک ناهموار، مقاومت مغناطیسی تونل زنی، خواص الکتریکی، قطبش اسپینی
|
  • Mojtaba Jamiati * Pages 365-378

    This review summarizes the current status of chalcopyrite CIGS thin film solar cell technology with a focus on recent advancements and emerging concepts intended for higher efficiency and novel applications. The recent developments and trends of research in labs and industrial achievements communicated within the last years are reviewed and the major developments linked to alkali post deposition treatment and composition grading in CIGS, surface passivation, buffer and transparent contact layers are emphasized. In recent years, a lot of efforts have been initiated to develop low-cost thin-film solar cells, which are alternatives to high-cost silicon (Si) solar cells. Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) based solar cells have become one of the most promising candidates among the thin film technologies for solar power generation. The current record efficiency of CIGS has reached 22.6%, which exceeds the current multi crystalline Si record efficiency (21.9%). However, material properties and efficiency on small area devices are crucial aspects to be considered before manufacturing into large scale. Chalcopyrite-based solar cells were first developed using CuInSe_2 absorber material, but it was quickly become dependent on the [Ga⁄((In+Ga)]) ratio.

    Keywords: Solar cell, cis, CIGS, Thin film, photovoltaic
  • Maryam Mahmoudi *, Mohammadreza Soltani, Arezu Jahanshir Pages 379-384
    In this paper, the quantum correlation of the 2- spin Heisenberg model systems with Dzyaloshinskii-Moriya interaction and in the presence of the external magnetic field is studied. Three types of the exchange interaction, XX, XY, and XZ interactions are considered . The thermal entanglement of these systems is investigated under the change of the external magnetic field. We found that the temperature behavior of three models is similar, although the critical temperature is different. Also, we investigated the effect of the external magnetic field on the negativity of the system. We observed that all three models have the critical magnetic field in which the negativity of the system becomes zero. In fact, the anisotropic Heisenberg interaction can affect the critical temperature and critical magnetic field of the two- spin systems.
    Keywords: quantum entanglement, Heisenberg Interaction, Dzyaloshinskii-Moriya interaction, external magnetic field, spin chain
  • Mehdi Zarepour * Pages 385-392
    Graphene Nano-Ribbons (GNR) are strong candidates for future materials in the electronics industry. In this paper, we extract the mechanical and electrical properties of AGNRs combination of different widths and deposition of silicon dimer to create Metal-insulator-semiconductor by the DFT method. Results demonstrate that by decreasing the mean width and strain of AGNR-AGNR composite and replacing the carbon dimer with silicon dimer, the bandgap of the system will reduce. The AGNR-Si-AGNR composite is a promising candidate for transistor application due to the small bandgap and high current flow allowance due to the high near the Fermi’s level electronic state involvement under the bias voltage.
    Keywords: Graphene Nano-Ribbon, channel, bandgap, DFT
  • Somayeh Zarei, Vahid Daadmehr *, Hossein Hakimi Pajouh, Zahra Faraei Pages 393-403
    We investigate the Josephson current in a superconductor/zigzag graphene narrow strip/superconductor (Sc-ZGNS-Sc) junction, with vacancy defects. For this purpose, we extend a recursive Green’s function based numerical method to ZGNSs and take into account the effect of vacancies including random single vacancy distributions and also chain-like linear defects. We investigate how the Josephson current is affected by the length and the width of the strip and the concentration of the vacancies. We find that the Josephson current exhibits an exponentially dependence on the vacancy concentration. The exponent coefficient is a nonlinear function of the length of the lattice and the vacancy concentration. For the width dependence we find a linear relation between the Josephson current and the width of the ZGNS which propose a semi classical treatment of the electron transport in this system. Finally, we study the effect of chain-like linear defects and compare them with randomly distributed single vacancies.
    Keywords: graphene narrow stripe, Josephson current, vacancy defect, Lattice model
  • Hamid Dehnavi, Mehdi Saadat * Pages 405-413
    Optimization of electron scattering has been investigated using random potential barriers. Random pottential barriers can be defined in two ways: when these line defects are placed on the insulation surface, but strength of their potential is changing randomly, and the other is when potential barriers have a constant value, while their location on the surface of topological insulators is changing randomly. To observe the better passage of electrons, the probability of transmission in the random potential state is calculated N times. These N values are averaged and with the probability of transmission, in the local potential state is compared. It seems that, to propagating of incident electron for some amount of incident energy, the number of defects, strength of potential and even direction of propagation electron, to the same result for the local line defects is close. But for some amounts of incident energy or some structural changes show significant changes.
    Keywords: Topological insulators, random potentials, transmission coefficient, conduction, potential barriers
  • Zhaleh Ebrahiminejad * Pages 415-420
    The theoretical study has been done for investigating the effect of two types of rough interfacials on the electrical properties of a the magnetic tunneling structures. Surface roughness is found to have a strong influence on the spin polarized transport throughmagnetic tunneling junctions . The scattering mechanism because of rough interfaces causes to reduction of maximum achievable value of transmission probability resonance. Also, the presence of roughness interfacial causes to change in the spin polarization and the tunneling magnetoresistance ratios. The asymmetry distribution of the density of states may be reduced and the spin polarization and the tunneling magnetoresistance show the irregular behavior.
    Keywords: Interfacial roughness, Tunnel Magneto Resistance, Electrical properties, Spin Polarization