1
2
‫تاریخچه‬:
‫نخستین‬‫سال‬ ‫در‬ ‫بار‬۱۹۴۷‫واالس‬ ‫فیلیپ‬
‫نام‬ ‫به‬ ‫ای‬ ‫قضیه‬ ‫طبق‬‫مرمین‬ ‫قضیه‬-‫واگنر‬‫در‬‫آماری‬ ِ‫ک‬‫...
‫ساختار‬:‫منفرد‬ ‫الیه‬ ‫یک‬ ‫با‬ ‫دوبعدی‬‫زنبوری‬ ‫النه‬ ‫شبکه‬‫کربنی‬
‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫فلزی‬ ‫شبه‬ ‫خواص‬ ‫خود‬ ‫از‬ ‫...
‫بندی‬ ‫شبکه‬‫گرافن‬: 5
Optical Image of Graphene SheetSEM Image of Graphene Sheet
6
Graphene Aerogel
7
‫دارد‬ ‫آبگریزی‬ ‫خاصیت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫پایین‬ ‫بسیار‬ ‫چگالی‬ ‫با‬ ‫سبک‬ ‫العاده‬ ‫فوق‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫یکی‬...
Raman Spectrum of
Graphene on
Aluminum Foil
SEM Images of Graphene
on Aluminum Foil
Aluminum Foil 9 x 8.5
Thickness:16 mic...
‫گرافن‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫مکانیکی‬ ‫خواص‬:
‫س‬ ‫و‬ ‫مستحکم‬ ‫های‬ ‫کامپوزیت‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫اضافه‬ ‫فلزی‬ ‫و‬ ‫پالستیک‬ ‫موا...
‫گرافن‬ ‫در‬ ‫عیوب‬:
‫تجربیات‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬‫ر‬ ‫نتیجه‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫گرافن‬ ‫خوصوصیات‬ ‫در‬ ‫مستقیم‬ ‫شواهد‬ ‫و‬‫ان...
‫محاسبات‬ ‫روش‬ ‫با‬ ‫خواص‬ ‫بررسی‬:
‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫در‬‫تئوری‬‫تابع‬‫چگالی‬(DFT)‫اسـت‬
‫که‬‫یافتـه‬ ‫تع...
ZGNRs & AGNRs:
‫اتمـی‬ ‫موقیـت‬ ‫آزاد‬ ‫حالـت‬ ‫در‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬
‫ـربن‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ـد‬‫ـ‬‫پیون‬ ‫ـین‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ـادل‬‫ـ‬‫تع‬ ...
13
‫در‬ ‫هندسی‬ ‫ساختار‬ZGNRs‫و‬AGNRs:
‫باشد‬ ‫می‬ ‫محاسبات‬ ‫برای‬ ‫الزم‬ ‫پارامترهای‬ ‫شناخت‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫روابط‬ ‫آورد‬ ‫بدست‬ ‫جهت‬.
a:‫المان‬ ‫عرض‬W:‫های‬...
‫پواسون‬ ‫اثرات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬:
‫در‬‫حالت‬zigzag:
‫کرنش‬‫جهت‬ ‫در‬ ‫فشاری‬x‫جهـت‬ ‫در‬ ‫کششی‬ ‫کرنش‬ ‫به‬ ‫منجر‬y‫رو‬ ...
‫خواص‬ ‫بررسی‬‫مکانیکی‬‫در‬ZGNRs‫و‬AGNRs:
‫مکانیکی‬ ‫خواص‬Nanoribbon‫با‬‫امتداد‬ ‫در‬ ‫کشش‬ ‫به‬ ‫پاسخ‬ ‫محاسبه‬‫محورشان‬...
‫جهت‬ ‫در‬y‫و‬z:w‫واقعی‬ ‫عرض‬Nanoribbon‫میباشد‬.‫جدول‬ ‫در‬ ‫که‬۱‫و‬۲‫داده‬ ‫نشان‬
‫شد‬.‫و‬t‫ضخامت‬Nanoribbon‫میکنیم‬ ‫ف...
‫استحکام‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫اندازه‬ ‫تاثیر‬‫مدول‬ ‫در‬‫یانگ‬:
‫یانـــگ‬ ‫مـــدول‬ ‫در‬4-ZNGR‫حـــدود‬۳۰%‫میباشـــد‬ ‫ای‬ ‫عمـــ...
‫شکل‬ ‫در‬ ،‫محوره‬ ‫تک‬ ‫فشار‬ ‫حالت‬ ‫در‬ ‫پوآسون‬ ‫نسبت‬6‫است‬ ‫شده‬ ‫رسم‬.‫شکل‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫باتوجه‬
‫می‬‫یابیم‬:
‫در...
‫مکانیزم‬‫در‬ ‫شکست‬ZNGR‫و‬ANGR:
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫به‬ ‫باتوجه‬ ‫شکست‬ ‫مکانیزم‬ ‫الگوی‬(DFT)‫شود‬ ‫می‬ ‫انجام‬.
‫صورت‬ ‫به...
‫با‬‫شکست‬ ‫سطح‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫الکترون‬ ‫بار‬ ‫چگالی‬ ‫توزیع‬ ‫از‬ ‫استفاده‬Nanoribbon
Graphene‫پیدا‬ ‫محوره‬ ‫تک‬ ‫کششی‬...
‫تولید‬ZNGR‫و‬ANGR‫است‬ ‫دشوار‬ ‫بسیار‬.‫برای‬ ‫را‬ ‫جدیدی‬ ‫حالت‬ ‫بنابراین‬
Nanoribbon‫نام‬ ‫به‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫هردو‬ ‫از...
Chiral angle of 23:41°: 24
‫تــنش‬ ‫نمــودار‬ ‫رو‬ ‫روبــه‬ ‫شــکل‬-‫کــرنش‬
‫درحالت‬‫تخمـین‬ ‫همـراه‬ ‫بـه‬ ‫مختلف‬ ‫های...
‫یک‬ ‫از‬ ‫الکترونی‬ ‫بار‬ ‫چگالی‬nanoribbons‫زاویـه‬ ‫بـا‬ ‫نقـص‬ ‫بـدون‬ ‫آل‬ ‫ایده‬
19:11°‫محوره‬ ‫تک‬ ‫بار‬ ‫تحت‬ ‫در...
‫در‬ ‫نقص‬ ‫گیری‬ ‫شکل‬‫کایرل‬‫ها‬:
‫این‬ ‫در‬ ‫نقص‬ ‫تشکیل‬Nanoribbon‫می‬ ‫وجود‬ ‫به‬ ‫نواقص‬ ‫این‬ ‫محوره‬ ‫تک‬ ‫فشار‬ ...
Source:
 Mechanical properties of graphene nanoribbons
with disordered edges (1.Alireza Tabarraei 2. Shohreh Shadalou 3. ...
28
Presention grophene شناخت گرافن
of 28

Presention grophene شناخت گرافن

شناخت خواص و مواد جدید و چهارمین دگر شکل کربن به نام گرافن که در واقع از گرافیت مشتق شده است.
Published on: Mar 4, 2016
Published in: Engineering      
Source: www.slideshare.net


Transcripts - Presention grophene شناخت گرافن

  • 1. 1
  • 2. 2
  • 3. ‫تاریخچه‬: ‫نخستین‬‫سال‬ ‫در‬ ‫بار‬۱۹۴۷‫واالس‬ ‫فیلیپ‬ ‫نام‬ ‫به‬ ‫ای‬ ‫قضیه‬ ‫طبق‬‫مرمین‬ ‫قضیه‬-‫واگنر‬‫در‬‫آماری‬ ِ‫ک‬‫مکانی‬‫و‬ ‫نظریه‬‫کوانتومی‬ ِ‫ی‬‫ها‬‫میدان‬: ‫دوبعدی‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫ساخت‬‫ممکن‬ ‫غیر‬‫ای‬ ‫ماده‬ ‫چنین‬ ‫و‬‫پایدار‬ ‫غیر‬‫است‬. ‫سال‬ ‫در‬۲۰۰۴،‫گایم‬ ‫آندره‬‫و‬‫نووسلف‬ ‫کنستانتین‬ ‫گرافن‬(Graphene):‫از‬ ‫یکی‬ ِ‫م‬‫نا‬‫آلوتروپ‬‫کربن‬ ‫های‬‫است‬. ِ‫ی‬‫ها‬‫اتم‬ِ‫ی‬‫چهارظرفیت‬‫سه‬ ‫با‬ ،‫کربن‬‫کوواالنسی‬ ِ‫د‬‫پیون‬‫ش‬ ‫متصل‬ ‫دیگر‬ ِ‫ن‬‫کرب‬ ِ‫م‬‫ات‬ ‫سه‬ ‫به‬‫یک‬ ‫و‬ ‫اند‬‫ده‬ ‫اند‬‫داده‬ ‫تشکیل‬ ‫را‬ ‫گسترده‬ ‫شبکه‬.
  • 4. ‫ساختار‬:‫منفرد‬ ‫الیه‬ ‫یک‬ ‫با‬ ‫دوبعدی‬‫زنبوری‬ ‫النه‬ ‫شبکه‬‫کربنی‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫فلزی‬ ‫شبه‬ ‫خواص‬ ‫خود‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫گرافن‬ ‫الیه‬ ‫تک‬ ‫کربنی‬ ‫های‬ ‫ساختار‬ ‫نانو‬. ‫فاصله‬‫ای‬‫صفحه‬ ‫بین‬۰٫۳۳۵‫باشد‬‫می‬ ‫نانومتر‬. ‫حدود‬ ‫در‬ ‫گرافن‬ ‫در‬ ‫کربن‬ ‫ـ‬ ‫کربن‬ ‫پیوند‬ ‫طول‬۰٫۱۴۲‫است‬ ‫نانومتر‬. ‫واندروالسی‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫صفحات‬ ‫این‬ ‫بین‬ ‫کنش‬ ‫هم‬ ‫بر‬ ‫خواص‬:‫رسانندگی‬‫ا‬‫ل‬‫کتریکی‬‫ر‬ ،‫بار‬ ‫های‬ ‫حامل‬ ‫پذیری‬ ‫تحریک‬ ‫و‬ ‫باال‬ ‫چگالی‬ ،‫گرمایی‬ ‫رساننده‬ ‫و‬‫سانندگی‬ ‫مکانیکی‬ ‫خواص‬ ‫و‬ ‫اپتیکی‬ ‫سوزد‬ ‫می‬ ‫پایین‬ ‫بسیار‬ ‫دمای‬ ‫در‬۳۵۰‫گراد‬ ‫سانتی‬ ‫درجه‬ ‫مرتبه‬ ‫از‬ ‫گرافن‬ ‫در‬ ‫بار‬ ‫حامل‬ ‫چگالی‬۱۳^۱۰‫بر‬‫مرتبه‬ ‫از‬ ‫مقاومتی‬ ‫با‬ ‫مربع‬ ‫متر‬ ‫سانتی‬6^۱۰‫اهم‬-‫سانتی‬ ‫است‬ ‫متر‬. ‫مقدمه‬: 4
  • 5. ‫بندی‬ ‫شبکه‬‫گرافن‬: 5
  • 6. Optical Image of Graphene SheetSEM Image of Graphene Sheet 6
  • 7. Graphene Aerogel 7 ‫دارد‬ ‫آبگریزی‬ ‫خاصیت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫پایین‬ ‫بسیار‬ ‫چگالی‬ ‫با‬ ‫سبک‬ ‫العاده‬ ‫فوق‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫یکی‬.‫ن‬ ‫به‬‫مواد‬ ‫سبت‬ ‫تجاری‬‫است‬ ‫دارا‬ ‫را‬ ‫نیرویی‬ ‫باالی‬ ‫تحمل‬ ‫ظرفیت‬ ‫موجود‬‫رون‬ ‫در‬ ‫میتواند‬ ‫ماده‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫که‬‫د‬ ‫باشد‬ ‫موثر‬ ‫کمک‬ ‫هم‬ ‫زیست‬ ‫محیط‬ ‫پاکسازی‬. ‫است‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫گرافن‬ ‫اکسید‬ ‫در‬ ‫غلظت‬ ‫زیاد‬ ‫خیلی‬ ‫کاهش‬ ‫توسط‬ ‫گرافن‬ ‫آئروژل‬. ‫کاربرد‬: ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫نفتی‬ ‫های‬ ‫آالینده‬ ‫جذب‬ ،‫الکتروشیمیایی‬ ‫های‬ ‫سنسور‬ ،‫باتری‬ Diameter: 2.1 cm Height 1.5 cm Weight: 65 milligrams Price: 125$ Properties: Density: 10-15 mg/cm3 SEM Graphene Aerogel
  • 8. Raman Spectrum of Graphene on Aluminum Foil SEM Images of Graphene on Aluminum Foil Aluminum Foil 9 x 8.5 Thickness:16 micron Graphene coating: 3.5 micron 8
  • 9. ‫گرافن‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫مکانیکی‬ ‫خواص‬: ‫س‬ ‫و‬ ‫مستحکم‬ ‫های‬ ‫کامپوزیت‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫اضافه‬ ‫فلزی‬ ‫و‬ ‫پالستیک‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫کم‬ ‫درمقادیر‬ ‫گرافن‬‫را‬ ‫بکی‬ ‫دهند‬ ‫می‬ ‫تشکیل‬. ‫آب‬ ‫حال‬ ‫عین‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫زیاد‬ ‫پذیری‬ ‫انعطاف‬ ،‫باال‬ ‫استحکام‬ ‫با‬ ،‫پایین‬ ‫چگالی‬‫گریز‬. ‫آور‬ ‫بدست‬ ‫رسانا‬ ‫ای‬ ‫ماده‬ ‫میتوان‬ ‫کنیم‬ ‫اضافه‬ ‫گرافن‬ ‫صد‬ ‫در‬ ‫یک‬ ‫تنها‬ ‫پلیمری‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫اگر‬‫یم‬. ‫خود‬ ‫اول‬ ‫طول‬ ‫به‬ ‫نسبت‬۲۰%‫است‬ ‫تر‬ ‫کشسان‬. ‫و‬ ‫الماس‬ ‫از‬ ‫سخت‬۳۰۰‫فوالد‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫سخت‬ ‫برابر‬. 9
  • 10. ‫گرافن‬ ‫در‬ ‫عیوب‬: ‫تجربیات‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬‫ر‬ ‫نتیجه‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫گرافن‬ ‫خوصوصیات‬ ‫در‬ ‫مستقیم‬ ‫شواهد‬ ‫و‬‫انـد‬ ‫سـیده‬ ‫توپولـوژی‬ ‫انجام‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫ولی‬ ‫آید‬ ‫می‬ ‫بوجود‬ ‫لبه‬ ‫در‬ ‫عیب‬ ‫گرافن‬ ‫در‬ ‫که‬‫مخ‬ ‫هـای‬‫تلـف‬ ‫باشـــد‬ ‫مـــی‬ ‫هـــا‬ ‫اتـــم‬ ‫خـــالی‬ ‫جـــای‬ ‫صـــورت‬ ‫بـــه‬ ‫عیـــب‬ ‫ایـــن‬ ‫کـــه‬ ‫دریافتنـــد‬. ‫ا‬ ‫خواص‬ ‫مانند‬ ‫خواص‬ ‫در‬ ‫میتواند‬ ‫شدت‬ ‫به‬ ‫لبه‬ ‫در‬ ‫عیب‬ ‫وجود‬ ‫دیدگاه‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬‫نتقالی‬ ‫مکانیکی‬ ‫و‬ ‫رسانایی‬ ‫یا‬‫داشته‬ ‫تاثیر‬‫باشد‬. ‫خـواص‬ ‫بـه‬ ‫ادامـه‬ ‫در‬Armchair NanoRibbons‫و‬Zigzag NanoRibbons ‫میپردازیم‬. 10 NanoRibbons:
  • 11. ‫محاسبات‬ ‫روش‬ ‫با‬ ‫خواص‬ ‫بررسی‬: ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫در‬‫تئوری‬‫تابع‬‫چگالی‬(DFT)‫اسـت‬ ‫که‬‫یافتـه‬ ‫تعمیم‬ ‫شیب‬ ‫تقریب‬ ‫از‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫این‬ ‫در‬(GGA) ‫است‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬.‫مـدا‬ ‫پایـه‬ ‫مجموعه‬ ‫بودن‬ ‫دوقطبی‬ ‫با‬ ‫که‬‫ری‬ ‫بندی‬ ‫مرز‬ ‫واقعی‬ ‫یکپارچه‬ ‫فضای‬ ‫برای‬(‫مـش‬)‫گرف‬ ‫نظـر‬ ‫در‬‫تـه‬ ‫ـریم‬‫ـ‬‫میگی‬.‫ـک‬‫ـ‬‫ی‬ ‫از‬ ‫ـارگیری‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ـه‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ـط‬‫ـ‬‫توس‬ ‫را‬ ‫ـی‬‫ـ‬‫اتم‬ ‫ـت‬‫ـ‬‫موقعی‬ ‫و‬ ‫زمـانی‬ ‫تـا‬ ‫کـرده‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫که‬ ‫مزدوج‬ ‫گرادیان‬ ‫الگوریتم‬‫کـه‬ ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫به‬ ‫اتم‬ ‫بر‬ ‫نیروها‬۰/۰۱A‫برسد‬. ‫برای‬‫سلول‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫مدلسازی‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫بخشیدن‬ ‫اعتبار‬‫واحد‬ ‫کنیم‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫گرافن‬ ‫خواص‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬ ‫اتمی‬ ‫چهار‬. 11
  • 12. ZGNRs & AGNRs: ‫اتمـی‬ ‫موقیـت‬ ‫آزاد‬ ‫حالـت‬ ‫در‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬ ‫ـربن‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ـد‬‫ـ‬‫پیون‬ ‫ـین‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ـادل‬‫ـ‬‫تع‬ ‫ـله‬‫ـ‬‫فاص‬-‫ـربن‬‫ـ‬‫ک‬‫را‬ 1.43Å‫نظر‬ ‫در‬‫میگیرم‬. ‫در‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫المان‬ ‫حال‬‫تحـت‬ ‫مختلف‬ ‫حالت‬ ‫دو‬ ‫ترسـیم‬ ‫را‬ ‫نمـودار‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫قـرار‬ ‫ساده‬ ‫کشش‬ ‫نمود‬‫تـوان‬ ‫مـی‬ ‫از‬ ‫اسـتفاده‬ ‫بـا‬ ‫که‬«‫مـدول‬ ‫یانگ‬»‫بدسـت‬ ‫عددی‬ ‫محاسبات‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫آوریم‬.E=1.05 Tpa 12
  • 13. 13 ‫در‬ ‫هندسی‬ ‫ساختار‬ZGNRs‫و‬AGNRs:
  • 14. ‫باشد‬ ‫می‬ ‫محاسبات‬ ‫برای‬ ‫الزم‬ ‫پارامترهای‬ ‫شناخت‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫روابط‬ ‫آورد‬ ‫بدست‬ ‫جهت‬. a:‫المان‬ ‫عرض‬W:‫های‬ ‫اتم‬ ‫ی‬ ‫فاصه‬ ‫ماکزیمم‬‫کربن‬‫باشد‬ ‫می‬. ‫به‬ ‫الزم‬‫اتـم‬ ‫کربن‬ ‫های‬ ‫اتم‬ ‫انتهای‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫توضیح‬‫هیـدروژن‬‫فعـال‬ ‫غیـر‬ ‫بـرای‬ ‫دارد‬ ‫وجـود‬ ‫باش‬ ‫می‬ ‫غیرمتناوب‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫انتها‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫متناوب‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫شبکه‬ ‫کل‬ ‫در‬ ،‫کردن‬‫د‬. ‫شبکه‬ ‫اینجا‬ ‫در‬30x1x1‫شد‬ ‫درنظرگرفته‬‫ه‬. ‫در‬ ‫کاربردی‬ ‫پارامتر‬ZGNRs‫و‬AGNRs: 14
  • 15. ‫پواسون‬ ‫اثرات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬: ‫در‬‫حالت‬zigzag: ‫کرنش‬‫جهت‬ ‫در‬ ‫فشاری‬x‫جهـت‬ ‫در‬ ‫کششی‬ ‫کرنش‬ ‫به‬ ‫منجر‬y‫رو‬ ‫ایـن‬ ‫از‬ ‫شـود‬ ‫مـی‬‫عـرض‬ real‫حالت‬ ‫در‬ ‫میباشد‬ ‫خود‬ ‫عرض‬ ‫از‬ ‫بزرگتر‬unrelaxed. ‫در‬‫حال‬armchair: ‫کرنش‬‫جهت‬ ‫در‬ ‫مثبت‬x‫فشـاری‬ ‫کرنش‬ ‫به‬ ‫منجر‬‫جهـت‬ ‫در‬y‫پـ‬ ‫شـود‬ ‫مـی‬‫عـرض‬real ‫از‬ ‫کوچکتر‬‫حالت‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫است‬ ‫خود‬ ‫عرض‬unrelaxed. 16
  • 16. ‫خواص‬ ‫بررسی‬‫مکانیکی‬‫در‬ZGNRs‫و‬AGNRs: ‫مکانیکی‬ ‫خواص‬Nanoribbon‫با‬‫امتداد‬ ‫در‬ ‫کشش‬ ‫به‬ ‫پاسخ‬ ‫محاسبه‬‫محورشان‬‫بررسـی‬ ‫شده‬‫است‬. ‫با‬ ‫شبکه‬ ‫ثابت‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫شده‬ ‫اعمال‬ ‫های‬ ‫کرنش‬‫کـرنش‬ ‫اندازه‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫شده‬ ‫اعمال‬ ‫های‬. ‫اعــداد‬ ‫بــا‬ ‫محاســباتمان‬ ‫در‬ ‫کــه‬ ‫آنجــایی‬ ‫از‬Supercell‫ج‬ ‫در‬‫هــ‬‫محــور‬ ‫بــر‬ ‫عمــود‬ ‫ت‬ Nanoribbon‫ضـخامت‬ ‫واقعـی‬ ‫عـرض‬ ‫بـه‬ ‫نسـبت‬ ‫گـرفتیم‬ ‫درنظـر‬Nanoribbon ‫تـنش‬ ‫پـ‬ ‫اسـت‬ ‫متفاوت‬Supercell‫تـنش‬ ‫معـادل‬ ‫بایـد‬ ‫بنـدی‬ ‫مقیـاس‬ ‫ایـن‬ ‫طبـق‬ ‫کوشی‬(continuum)‫بر‬ ‫وارد‬Graphen Nanoribbon‫آید‬ ‫بدست‬. ‫توسـط‬ ‫کوشی‬ ‫تنش‬ ‫معادل‬‫تـنش‬Supercell‫بـا‬b=w(‫عـرض‬ ‫بـرای‬)‫بـا‬ ‫و‬c=t(‫بـرای‬ ‫ضخامت‬)‫میشود‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬.‫که‬b‫و‬c‫واحد‬ ‫سلول‬ ‫ابعاد‬(DFT)‫هستند‬. 17
  • 17. ‫جهت‬ ‫در‬y‫و‬z:w‫واقعی‬ ‫عرض‬Nanoribbon‫میباشد‬.‫جدول‬ ‫در‬ ‫که‬۱‫و‬۲‫داده‬ ‫نشان‬ ‫شد‬.‫و‬t‫ضخامت‬Nanoribbon‫میکنیم‬ ‫فرض‬ ‫ما‬ ‫که‬ ‫است‬.‫ضخامت‬ ‫گرافیت‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫الیه‬ ‫بین‬ ‫ضخامت‬ ‫با‬ ‫است‬ ‫معادل‬ ‫اندازه‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫است‬(‫و‬.) ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫متفاوت‬ ‫عرضهای‬ ‫درآنها‬ ‫که‬ ‫پردازیم‬ ‫می‬ ‫کرنش‬ ‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫اینجا‬ ‫در‬ ‫ما‬. 18
  • 18. ‫استحکام‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫اندازه‬ ‫تاثیر‬‫مدول‬ ‫در‬‫یانگ‬: ‫یانـــگ‬ ‫مـــدول‬ ‫در‬4-ZNGR‫حـــدود‬۳۰%‫میباشـــد‬ ‫ای‬ ‫عمـــده‬ ‫گـــرافن‬ ‫از‬ ‫بـــاالتر‬. ‫در‬ ‫یانــگ‬ ‫مــدول‬ ‫افــزایش‬ ‫کــه‬ ‫حــالی‬ ‫در‬4-ANGR‫حــدود‬ ‫فقــط‬6%‫اســت‬ ‫بــاالتر‬. ‫با‬ ‫مقایسه‬ ‫در‬‫قطر‬ ‫کاهش‬‫کربنی‬ ‫های‬ ‫نانولوله‬ ‫در‬(CNTs)‫باعث‬‫یانگ‬ ‫مدول‬ ‫کاهش‬‫خـود‬ ‫میشود‬. ‫در‬ ‫ولی‬Nanoribbon‫با‬‫قطر‬ ‫کاهش‬‫یانگ‬ ‫مدول‬‫باالتر‬‫رود‬ ‫می‬. 19 ‫محوره‬ ‫تک‬ ‫فشار‬ ‫حالت‬ ‫در‬ ‫پوآسون‬ ‫نسب‬ ‫محاسبه‬: ‫روبه‬ ‫رابطه‬ ‫به‬ ‫باتوجه‬‫میشود‬ ‫تعریف‬ ‫رو‬. :‫کرنش‬ ‫تحمل‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫عرضی‬ ‫تغییرات‬
  • 19. ‫شکل‬ ‫در‬ ،‫محوره‬ ‫تک‬ ‫فشار‬ ‫حالت‬ ‫در‬ ‫پوآسون‬ ‫نسبت‬6‫است‬ ‫شده‬ ‫رسم‬.‫شکل‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫باتوجه‬ ‫می‬‫یابیم‬: ‫درحالت‬ANGR‫در‬ ‫که‬ ‫حالی‬ ‫در‬ ‫است‬ ‫اندازه‬ ‫پذیر‬ ‫تاثیر‬ ‫شدت‬ ‫به‬ZNGR‫نیست‬ ‫چنین‬ ‫این‬. ‫حالت‬ ‫در‬ ‫عرض‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ANGR‫می‬ ‫خودراکاهش‬ ‫پوآسون‬ ‫نسبت‬‫دهد‬. ‫دو‬ ‫درهر‬ ‫کرنش‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫همچنین‬ ZNGR‫و‬ANGR‫نسبت‬ ‫یابد‬ ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫پوآسون‬. 20
  • 20. ‫مکانیزم‬‫در‬ ‫شکست‬ZNGR‫و‬ANGR: ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫به‬ ‫باتوجه‬ ‫شکست‬ ‫مکانیزم‬ ‫الگوی‬(DFT)‫شود‬ ‫می‬ ‫انجام‬. ‫صورت‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫گرافن‬ ‫پیوند‬ ‫در‬C-C‫هیبریداسیون‬ ‫با‬ ‫کوواالنسی‬ ‫آن‬ ‫پیوند‬ ‫است‬SP2‫است‬ ‫پیون‬ ‫این‬ ‫که‬‫د‬‫است‬ ‫گرفته‬ ‫شکل‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫گذاری‬ ‫اشتراک‬ ‫به‬ ‫با‬. ‫البتـ‬ ‫اسـت‬ ‫باال‬ ‫الکترون‬ ‫چگالی‬ ‫کوواالنسی‬ ‫پیوند‬ ‫دریک‬ ‫که‬ ‫رود‬ ‫می‬ ‫انتظار‬ ‫پ‬‫امتـداد‬ ‫در‬ ‫ه‬ ‫ا‬ ‫در‬ ‫شدت‬ ‫به‬ ‫الکترونی‬ ‫چگالی‬ ‫شود‬ ‫شکست‬ ‫دچار‬ ‫باند‬ ‫واگر‬ ‫اتم‬ ‫هسته‬ ‫اتصال‬ ‫خط‬‫این‬ ‫متداد‬ ‫یافته‬ ‫کاهش‬ ‫خط‬. 21
  • 21. ‫با‬‫شکست‬ ‫سطح‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫الکترون‬ ‫بار‬ ‫چگالی‬ ‫توزیع‬ ‫از‬ ‫استفاده‬Nanoribbon Graphene‫پیدا‬ ‫محوره‬ ‫تک‬ ‫کششی‬ ‫بار‬ ‫تحت‬ ‫را‬ ‫کرد‬. *‫در‬ ‫شکست‬ ‫سطح‬=60°ZNGR *‫در‬ ‫شکست‬ ‫سطح‬ANGR‫عمود‬ ‫است‬ ‫برمحور‬. 22
  • 22. ‫تولید‬ZNGR‫و‬ANGR‫است‬ ‫دشوار‬ ‫بسیار‬.‫برای‬ ‫را‬ ‫جدیدی‬ ‫حالت‬ ‫بنابراین‬ Nanoribbon‫نام‬ ‫به‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫هردو‬ ‫از‬ ‫ترکیبی‬ ‫که‬ ‫کنیم‬ ‫می‬ ‫معرفی‬Chiral graphene Nanoribbon‫کنیم‬ ‫می‬ ‫بررسی‬ ‫و‬ ‫معرفی‬ ‫را‬. 23Chiral graphene nanoribbons:
  • 23. Chiral angle of 23:41°: 24 ‫تــنش‬ ‫نمــودار‬ ‫رو‬ ‫روبــه‬ ‫شــکل‬-‫کــرنش‬ ‫درحالت‬‫تخمـین‬ ‫همـراه‬ ‫بـه‬ ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫ایده‬ ‫و‬ ‫موجود‬ ‫نواقص‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫آل‬‫دهد‬.
  • 24. ‫یک‬ ‫از‬ ‫الکترونی‬ ‫بار‬ ‫چگالی‬nanoribbons‫زاویـه‬ ‫بـا‬ ‫نقـص‬ ‫بـدون‬ ‫آل‬ ‫ایده‬ 19:11°‫محوره‬ ‫تک‬ ‫بار‬ ‫تحت‬ ‫درجه‬.‫حالت‬ ‫در‬‫های‬a،b‫و‬c 25
  • 25. ‫در‬ ‫نقص‬ ‫گیری‬ ‫شکل‬‫کایرل‬‫ها‬: ‫این‬ ‫در‬ ‫نقص‬ ‫تشکیل‬Nanoribbon‫می‬ ‫وجود‬ ‫به‬ ‫نواقص‬ ‫این‬ ‫محوره‬ ‫تک‬ ‫فشار‬ ‫با‬ ‫ها‬‫آیند‬. ‫شود‬ ‫می‬ ‫شکست‬ ‫باعث‬ ‫زیاد‬ ‫نواقص‬ ‫تشکیل‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫باال‬ ‫های‬ ‫فشار‬ ‫در‬. 26
  • 26. Source:  Mechanical properties of graphene nanoribbons with disordered edges (1.Alireza Tabarraei 2. Shohreh Shadalou 3. Jeong-Hoon Song)  And the other sources 27
  • 27. 28

Related Documents