مشخصات پژوهش

عنوان	محاسبات اصول اولیه بر روی خواص الکترونی و ساختاری نانومواد مبتنی بر گرافین
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	محاسبات اصول اولیه، خواص الکترونی، خواص ساختاری، گرافین، نانومواد مبتنی بر گرافین
چکیده	ایده ی گرافین به صورت نظری، برای اوّلین بار توسط فیلیپ والاس در سال 1947 بیان شد. محرّک او برای بیان این ایده، تحقیق و فعّالیّتش روی گرافیت (گرافین سه بعدی) بود. نام گرافین به طور رسمی تا چهل سال بعد، زمانی که به عنوان تک لایه ی تشکیل دهنده ی گرافیت به کار رفت، استفاده نشد. در حقیقت گرافین، یک شبکه ی لانه زنبوری دو بعدی ست که از پیوند کووالانسی اتم های کربن به وجود آمده است و ضخامتش تنها یک اتم کربن است. گرافین پایه و اساس گرافیت است، به این علّت که با روی هم قرار گرفتن گرافین ها، گرافیت به وجود می آید. به عبارت دیگر یک گرافیت از گرافین هایی تشکیل شده است که به وسیله ی نیروهای جاذبه ی ضعیف بین مولکولی روی هم قرار گرفته اند. لازم به ذکر است که شکل کاملاً قابل مشاهده و آزمایش آن تا سال 2004 کشف نشده بود. در طول چند سال اخیر، دانشمندان کشف کرده اند که گرافین ویژگی های منحصر به فرد و عجیبی دارد. بعضی ها معتقدند که این ماده می تواند زندگی ما را در قرن 21 متحوّل سازد. این ماده نه تنها نازک ترین مادّه ای ست که قابلیّت شکل پذیری مفید و بهره برداری از این قابلیّتش را دارد، بلکه 200 برابر مستحکم تر از فولاد است و از لحاظ رسانش الکتریکی، برتر از هر نوع مادّه ای ست که در دمای اتاق وجود دارد. به دلیل تقلیل در ابعاد، گرافین در زمره ی نانو مواد قرار می گیرد. لذا در فصل اول این پایان نامه، به طور مختصر تعریف فناوری نانو به عنوان چهارمین انقلاب صنعتی و روش های سنتز این ماده و نیز کاربردهای آن اشاره شده است. در فصل دوم به مرور ادبیات موضوعی و تاریخچه تحقیق و بررسی در چهار زمینه مختلف که اساس کار ما را شکل می دهند پرداخته شده است. این چهار زمینه عبارتند از: 1) اثر تهی جاها بر روی رفتارهای وابسته به اسپین نانونوارهای گرافینی 2) پیشگویی نظری نانومواد مبتنی بر کربن با ساختمانی متشکل از حلقه های پنج و هفت ضلعی 3) بررسی فنی گاف نواری گرافین متخلخل در حضور ناخالصی ها و توزیع های کرنش سطحی 4) ویژگی های ساختاری و الکترونی نانولوله ها با ساختمانی متشکل از چهار، شش و دوازده ضلعی ها. در فصل سوم، ابتدا به معرفی کربن و ساختارهای وابسته و سپس به مفاهیم نظری شامل نظریه تابعی چگالی و روش تنگ بست برای محاسبه ساختار نواری الکترونی گرافین پرداخته شده است. در فصول چهارم نتایج و یافته های تحقیق در چهار زم
پژوهشگران	منوچهر بابائی پور (استاد راهنما)، ابراهیم کشاورزصفری (دانشجو)، علی اصغر شکری (استاد مشاور)