Inv. Ali Bakhshi, profile picture
Uploaded byInv. Ali Bakhshi
PPTX, PDF11 views

Nanophotonics - day2.pptx

We tried to explain and analyze the latest cutting-edge technologies in nanophotonic materials workshop. The subjects were around : 1) quantum confinement 2) nano materials 3) synthesis methods 4) applications (laser, sensors, solar cells, medical, ...) 5) promising nano materials and methods 6) NEMS & MEMS 7) Ideas and latest interesting researches Master instructor of nanophotonic materials workshop (D234165), "Inv. Ali Bakhshi".

Embed presentation

Download to read offline
Presenter: Ali Bakhshi Title: Nano photonic materials 1 Day 2 B.Sc Physics Eng. Tabriz Uni. M.Sc Nano Tech. IUST Researcher IPM
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 2 ‫در‬ ‫روش‬ ‫اول‬ ‫كه‬ ‫به‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫باال‬ ‫به‬ ‫پايين‬ ‫مرسوم‬ ،‫است‬ ‫مواد‬ ‫حجيم‬ ‫با‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫يك‬ ‫سري‬ ‫از‬ ،‫ابزارها‬ ‫به‬ ‫مواد‬ ‫ريزتر‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫نهايت‬ ‫به‬ ‫مواد‬ ‫نانومتري‬ ‫تبديل‬ ‫‌شوند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫تغيير‬ ‫شكل‬ ‫شديد‬ ‫و‬ ‫ليتوگرافي‬ ‫كه‬ ‫در‬ ‫صنايع‬ ‫الكترونيك‬ ‫و‬ ‫فوتونيک‬ ‫كاربرد‬ ‫وسيعي‬ ،‫دارد‬ ‫از‬ ‫جمله‬ ‫اين‬ ‫‌ها‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫هستند‬ . ‫‌هايي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫كه‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫‌بندي‬ ‫ه‬‫طبق‬ ‫قرار‬ ‫‌گيرند‬ ‫ي‬‫م‬ ‫عبارتند‬ ‫از‬ ‫آلياژسازي‬ ،‫مكانيكي‬ ‫‌كاري‬ ‫ن‬‫ماشي‬ ‫در‬ ‫بعد‬ ‫ماكرو‬ ‫و‬ ‫غيره‬ . ‫‌عنوان‬ ‫ه‬‫ب‬ ‫مثال‬ ‫در‬ ‫روش‬ ‫آلياژسازي‬ ‫مكانيكي‬ ‫براي‬ ‫شروع‬ ‫فرآيند‬ ‫ساخت‬ ‫از‬ ‫پودرهاي‬ ‫ميكرومتري‬ ‫استفاده‬ ‫‌گردد‬ ‫ي‬‫م‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫ادامه‬ ‫به‬ ‫كمك‬ ‫آسياب‬ ‫مكانيكي‬ ، ‫ذرات‬ ‫پودر‬ ‫بصورت‬ ‫نانو‬ ‫ذرات‬ ‫يا‬ ‫نانوساختارها‬ ‫تبديل‬ ‫‌گردد‬ ‫ي‬‫م‬ . 1 ) ‫‌های‌باال‌به‌پایین‬ ‫ش‬‫رو‬ 2 ) ‫‌های‌میانی‬ ‫ش‬‫رو‬
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 3 ‫مقايسه‬ ‫بين‬ ‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫مختلف‬ ‫سنتز‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫‌ها‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫مواد‬ ‫نانو‬ ‫با‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫به‬ ‫هم‬ ‫پيوستن‬ ‫‌هاي‬ ‫ك‬‫بلو‬ ‫سازنده‬ ‫مانند‬ ‫‌ها‬ ‫م‬‫ات‬ ‫و‬ ‫‌ها‬ ‫ل‬‫مولكو‬ ‫و‬ ‫قرار‬ ‫دادن‬ ‫‌ها‬ ‫ن‬‫آ‬ ‫در‬ ‫كنار‬ ‫يكديگر‬ ‫و‬ ‫يا‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫خودآرايي‬ ‫توليد‬ ‫‌گردند‬ ‫ي‬‫م‬ ‫‌هاي‬ ‫ك‬‫تكني‬ ‫سل‬ - ‫ژل‬ ‫و‬ ‫‌دهي‬ ‫ب‬‫رسو‬ ‫از‬ ‫فاز‬ ‫بخار‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫‌بندي‬ ‫م‬‫تقسي‬ ‫جاي‬ ‫‌گيرند‬ ‫ي‬‫م‬ . 3 ) ‫‌های‌پایین‌به‌باال‬ ‫ش‬‫رو‬
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 4 ‫از‬ ‫اين‬ ‫روش‬ ‫‌توان‬ ‫ي‬‫م‬ ‫در‬ ‫توليد‬ ‫نانوذرات‬ ‫با‬ ‫اندازه‬ ‫يكسان‬ ‫يا‬ ‫تركيبات‬ ‫الياژي‬ ‫در‬ ‫حجم‬ ،‫زياد‬ ‫در‬ ‫توليد‬ ‫‌ها‬ ‫ت‬‫نانوكامپوزي‬ ‫در‬ ‫دماي‬ ‫پايين‬ ‫استفاده‬ ‫كرد‬ . ‫از‬ ‫اين‬ ‫رو‬ ‫در‬ ‫مقياس‬ ‫صنعتي‬ ‫‌كدام‬ ‫چ‬‫هي‬ ‫از‬ ‫‌ها‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫قادر‬ ‫به‬ ‫رقابت‬ ‫با‬ ‫روش‬ ‫سل‬ - ‫ژل‬ ‫نيستند‬ . ‫كلوئيد‬ ‫سوسپانسيوني‬ ‫است‬ ‫كه‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫فاز‬ ‫پراكنده‬ ‫شده‬ ‫‌كوچك‬ ‫ي‬‫خيل‬ ‫است‬ ( 1 - 100 ‫نانومتر‬ ) ‫به‬ ‫‌اي‬ ‫ه‬‫گون‬ ‫كه‬ ‫نيروهاي‬ ‫جاذبه‬ ‫زمين‬ ‫قابل‬ ‫‌نظر‬ ‫ف‬‫صر‬ ‫بوده‬ ‫و‬ ‫‌ها‬ ‫ش‬‫برهمكن‬ ‫بواسطه‬ ‫نيروهاي‬ ‫ميدان‬ ‫كوتاه‬ ‫از‬ ‫قبيل‬ ‫نيروهاي‬ ‫جاذبه‬ ‫واندروالس‬ ‫و‬ ‫بارهاي‬ ‫سطحي‬ ‫انجام‬ ‫‌گيرد‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫سل‬ ‫يك‬ ‫مخلوط‬ ‫كلوئيدي‬ ‫از‬ ‫ذرات‬ ‫جامد‬ ‫در‬ ‫يك‬ ‫محيط‬ ‫مايع‬ ‫است‬ ‫كه‬ ‫در‬ ‫اثر‬ ‫فرايندهاي‬ ‫بعدي‬ ‫مانند‬ ‫هيدروليز‬ ‫و‬ ‫تراكم‬ ‫به‬ ‫ژل‬ ‫تبديل‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ . ‌‫سل‬ - ‫ژل‬ 1 ) ‫مخلوط‬ ‫كردن‬ ‫‌ها‬ ‫ه‬‫‌ماد‬ ‫ش‬‫پي‬ 2 ) ‫فرايند‬ ‫هيدروليز‬ ‫و‬ ‫تشكيل‬ ‫سل‬ 3 ) ‫تشكيل‬ ‫ژل‬ ۴ ) ‫‌آوري‬ ‫ل‬‫عم‬ ۵ ) ‫‌كردن‬ ‫ك‬‫خش‬ ۶ ) ‫‌زدايي‬ ‫ب‬‫آ‬ ‫يا‬ ‫تثبيت‬ ‫شيميايي‬ ٧ ) ‫متراكم‬ ‫كردن‬ ‌‫سل‬ - ‫ژل‬
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 5 ‫انواع‬ ‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫‌دهي‬ ‫ش‬‫پوش‬ ‫ذرات‬ ‫سل‬ ‫بر‬ ‫روي‬ ‫بستر‬ : ‫‌وري‬ ‫ه‬‫غوط‬ : ‫سطح‬ ‫مورد‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫محلول‬ ‫فرو‬ ‫برده‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫يك‬ ‫سرعت‬ ‫ثابت‬ ‫بيرون‬ ‫كشيده‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ ‫لذا‬ ‫‌اي‬ ‫ه‬‫الي‬ ‫از‬ ‫سل‬ ‫بر‬ ‫روي‬ ‫سطح‬ ‫وابسته‬ ‫به‬ ‫كشش‬ ‫ويسكوز‬ ‫و‬ ‫نيروهاي‬ ‫‌اي‬ ‫ه‬‫جاذب‬ ‫‌نشيند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫‌دهي‬ ‫ش‬‫پوش‬ ‫به‬ ‫روش‬ ‫چرخشي‬ : ‫محلول‬ ‫سل‬ ‫بر‬ ‫روي‬ ‫بستر‬ ‫طي‬ ‫انجام‬ ‫چرخش‬ ‫پخش‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ ‫مراحل‬ ‫فرايند‬ : ‫ريختن‬ ‫سل‬ ‫بروي‬ ‫مركز‬ ،‫زيراليه‬ ‫چرخش‬ ،‫سريع‬ ‫كاهش‬ ‫چرخش‬ ‫و‬ ‫تبخير‬ . ‌‫سل‬ - ‫ژل‬ https://doi.org/10.2478/s11696-012-0144-4 https://doi.org/10.1016/j.sbsr.2017.11.008
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 6 ‫سنتز‬ ‫و‬ ‫‌دهي‬ ‫ش‬‫پوش‬ ‫بر‬ ‫روي‬ ‫بستر‬ : ‫اسپري‬ ‫كردن‬ : ‫ذرات‬ ‫بسيار‬ ‫ريز‬ ‫پراكنده‬ ‫محلول‬ ،‫سل‬ ‫بر‬ ‫روي‬ ‫بستر‬ ‫پاشيده‬ ‫‌شوند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‌‫سل‬ - ‫ژل‬ https://doi.org/10.1002/adfm.202008601 ‫سنتز‌رنگ‌خودرو‌برپايه‌کريستال‌فوتونی‬ ‫اسپری‬ ‫پالسما‬ ‫اسپری‬ ‫انفجاری‬ ‫اسپری‬ ‫قوس‬ ‫سيم‬ ‫اسپری‬ ‫شعله‬ ‫اسپری‬ ‫پوشش‬ ‫اکسيژن‬ - ‫سوخت‬ ‫با‬ ‫سرعت‬ ‫باال‬ (HVOF) ‫سوخت‬ ‫هوا‬ ‫با‬ ‫سرعت‬ ‫باال‬ (HVAF) ‫اسپری‬ ‫گرم‬ ‫اسپری‬ ‫سرد‬
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 7 ‫واكنش‬ ‫شيميايي‬ ‫است‬ ‫كه‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫‌ماده‬ ‫ش‬‫پي‬ ‫مورد‬ ‫نظر‬ ‫با‬ ‫رسيدن‬ ‫به‬ ‫دماي‬ ‫مشخص‬ ‫تحت‬ ‫تخريب‬ ‫قرار‬ ‫گرفته‬ ‫و‬ ‫به‬ ‫تركيب‬ ‫جامد‬ ‫تبديل‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ ‫و‬ ‫مواد‬ ‫زائد‬ ‫آن‬ ‫تبخير‬ ‫و‬ ‫يا‬ ‫حذف‬ ‫‌گردند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫اين‬ ‫فرآيند‬ ‫با‬ ‫نام‬ ‫پيروليز‬ ( Pyrolysis ) ‫و‬ ‫گاه‬ ‫گرماكافت‬ ( Thermolysis ) ‫نيز‬ ‫شناخته‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫اين‬ ‫روش‬ ‫يكي‬ ‫از‬ ‫‌ترين‬ ‫ي‬‫قديم‬ ‫‌ها‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫در‬ ‫تبديل‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫اجزاء‬ ‫سازنده‬ ‫‌ها‬ ‫ن‬‫آ‬ ‫‌باشد‬ ‫ي‬‫م‬ ‫براي‬ ‫مثال‬ ‫توليد‬ ‫آهك‬ ‫از‬ ‫سنگ‬ ‫آهك‬ ، ‫در‬ ‫فرايند‬ ‫كراكينگ‬ ‫در‬ ‫صنايع‬ ‫نفت‬ ‫و‬ ... ‫تخریب‌حرارتي‬ 𝐶𝑎𝐶𝑂3 → 𝐶𝑎𝑂 + 𝑂2 Thermal Decomposition https://doi.org/10.3390/electronics4041033 https://doi.org/10.1038/s41699-019-0096-4 MoS2 photodetectors
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 8 ‫تخریب‌حرارتي‬ Thermal Decomposition iron(III) acetylacetonate (Fe(acac)3, 99.99%), cobalt(II) acetylacetonate (Co(acac)2, 99%) Benzyl ether, ethanol, hexane Co(C5H7O2)2 + Fe(C5H7O2)3→CoFe2O4 + CH3COCH3 + CO2 cobalt ferrite nanoparticles photocatalytic activity https://doi.org/10.1016/j.jcis.2017.12.079
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 9 ‫تخریب‌حرارتي‬ Thermal Decomposition ‫‌ترين‬ ‫ه‬‫ساد‬ ‫مثال‬ ‫از‬ ‫ساخت‬ ‫نانوذرات‬ ‫به‬ ‫روش‬ ،‫گرماكافت‬ ‫ساخت‬ ‫نانوذرات‬ ‫نقره‬ ‫از‬ ‫رسوب‬ AgOH ‫است‬ . ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫پرتو‬ ‫ليزر‬ CO2 ‫در‬ ‫تخريب‬ ‫‌ها‬ ‫ل‬‫كربوني‬ ‫بسيار‬ ‫موثر‬ ‫‌باشد‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫کربونيل‬ ‫کبالت‬ ‫در‬ ‫دمای‬ 130 - 170 ‫درجه‬ ‫‌گراد‬ ‫ي‬‫سانت‬ ‫تحت‬ ‫اتمسفر‬ ‫‌اثر‬ ‫ي‬‫ب‬ ‫در‬ ‫دكالين‬ ‫يا‬ ‫اتيلن‬ ‫گيكول‬ ‫تخريب‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ ‫و‬ ‫ذراتي‬ ‫با‬ ‫اندازه‬ ‫حدوده‬ 45 ‫نانومتر‬ ‫ايجاد‬ ‫‌كند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫نانوذرات‬ ‫اكسيد‬ ‫نيكل‬ ‫از‬ ‫طريق‬ ‫اتميزه‬ ‫كرده‬ ‫‌ماده‬ ‫ش‬‫پي‬ ‫و‬ ‫پيروليز‬ ‫و‬ ‫درنهايت‬ ‫احيا‬ ‫در‬ ‫كوره‬ ‫در‬ ‫دماي‬ 500 ‫درجه‬ ‫‌گراد‬ ‫ي‬‫سانت‬ ‫بر‬ ‫روي‬ ‫ويفر‬ ‫سيليكوني‬ ‫ايجاد‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ . https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815749-7.00007-4 laser pyrolysis
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 10 ‌‫آلیاژسازي‬ ‫مكانیكي‬ :(Mechanical Alloying) ‫آلياژسازي‌مكانيكي‬ ‫فرايندي‬ ‫كه‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫مخلوط‬ ‫دو‬ ‫يا‬ ‫چند‬ ‫پودر‬ ‫مختلف‬ ‫استفاده‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ . :)Mechanical Milling) ‫آسياكاري‌مكانيكي‌و‌يا‌سايش‌مكانيكي‬ ‫فرايندي‬ ‫كه‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫پودرهاي‬ ‫مورد‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫نظر‬ ‫تركيب‬ ‫شيميايي‬ ‫همگن‬ ‫باشند‬ . :)Reaction Milling( : ‫آسياكاري‌واكنشي‌يا‌شيميايي‬ ‫فرايندی‬ ‫كه‬ ‫يك‬ ‫واكنش‬ ‫شيميايي‬ ‫بين‬ ‫ذرات‬ ‫پودر‬ ‫اوليه‬ ‫و‬ ‫اتمسفر‬ ‫محفظه‬ ‫اسيا‬ ‫و‬ ‫يا‬ ‫بين‬ ‫اجزا‬ ‫مخلوط‬ ‫پودر‬ ‫اوليه‬ ‫رخ‬ ‫دهد‬ . :)Cryogenic milling) ‫آسياكاري‌تبريدي‬ ‫در‬ ‫مواردي‬ ‫كه‬ ‫آلياژسازي‬ ‫مكانيكي‬ ‫در‬ ‫دماهاي‬ ‫پايين‬ ‫و‬ ‫يا‬ ‫در‬ ‫محيط‬ ‫نيتروژن‬ ‫مايع‬ ‫انجام‬ ‫شود‬ .
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 11 ‌‫آلیاژسازي‬ ‫مكانیكي‬ (SPEX) ‌‫‌اي‬ ‫ه‬‫آسياب‌گلول‬ ‫ارتعاشي‬ ‌‫حجم‌محفظه‌در‌اين‌نوع‌اسيا‌بسيار‌كم‬ ( 10 ‫‌ليتر‬ ‫ي‬‫ميل‬ ) ‌‫بوده‬ ‌‫و‌محتويات‬ ‌‫آن‌در‌سه‌جهتت‬ ‌‫عمود‌برهم‌با‌سرعت‌بسيار‌باال‬ ‌‫حتدود‬ 1200 ‌‫‌نوسان‬‫‌دقيقه‬‫‌در‬‫دور‬ ‫‌كند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‌‫سرعت‬ ‌‫‌ها‬ ‫ه‬‫گلول‬ ‌‫در‌اين‌روش‬ ‌‫به‌حدود‬ 5 ‌‫متر‌بر‌ثانيه‬ ‌‫‌رسد‬ ‫ي‬‫م‬ ‌‫تروي‬ ‫تذا‌نيت‬ ‫لت‬ ‌‫تاده‬ ‫‌العت‬ ‫ق‬‫فو‬ ‌‫تادي‌از‬ ‫زيت‬ ‌‫ترف‬ ‫طت‬ ‌‫‌ها‬ ‫ه‬‫گلول‬ ‌‫بر‌پودرها‌وارد‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ . (Planetary Ball Mill) ‫‌اي‬ ‫ه‬‫‌اي‌سيار‬ ‫ه‬‫اسياب‌گلول‬ ‌‫حجم‌محفظه‌اين‌نوع‌اسيا‌بتين‬ 45 ‌‫تتا‬ 500 ‫‌ليتر‌متغير‌است‬ ‫ي‬‫ميل‬ . ‌‫در‌اين‌اسيا‌صفحه‌دوار‌در‌يك‌جهت‌چرخيده‬ ‌‫و‌محفظه‌براساس‬ ‌‫مكانيزمي‌در‌جهت‌خالف‌حركت‬ ‌،‫صفحه‌دوار‬ ‌‫حركت‌دوراني‬ ‌‫انجام‬ ‫‌دهد‬ ‫ي‬‫م‬ . ‌‫لذا‬ ‌‫در‌اثر‌نيروي‌گريز‌از‌مركتز‌ايجتاد‬ ‌‫شتده‬ ‌‫خردايش‬ ‌‫پودرها‌انجام‬ ‫‌گيرد‬ ‫ي‬‫م‬ .
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 12 ‌‫آلیاژسازي‬ ‫مكانیكي‬ (Attrition Mill) ‌‫اسياكاري‬ ‌‫‌اي‬ ‫ه‬‫گلول‬ ‫فرسايشي‬ ‫اين‬ ‫‌ها‬ ‫ب‬‫اسيا‬ ‫قادر‬ ‫به‬ ‫اسياب‬ ‫مقادير‬ ‫زيادي‬ ‫پودر‬ ‫در‬ ‫حدود‬ 0.5 ‫تا‬ 40 ‫كيلوگرم‬ ‫در‬ ‫يك‬ ‫مرحله‬ ‫‌باشند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫در‬ ‫اسياب‬ ‫فرسايشي‬ ‫كه‬ ‫متشكل‬ ‫از‬ ‫يك‬ ‫محفظه‬ ‫عمودي‬ ‫با‬ ‫‌هايي‬ ‫ه‬‫پر‬ ‫در‬ ‫داخل‬ ‫آن‬ ‫‌باشد‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫اين‬ ‫‌ها‬ ‫ه‬‫پر‬ ‫در‬ ‫زاويه‬ 90 ‫درجه‬ ‫به‬ ‫صورت‬ ‫سري‬ ‫نسبت‬ ‫به‬ ‫هم‬ ‫قرار‬ ‫‌اند‬ ‫ه‬‫گرفت‬ ‫وظيفه‬ ‫انتقال‬ ‫انرژي‬ ‫به‬ ‫‌ها‬ ‫ه‬‫گلول‬ ‫را‬ ‫دارند‬ . ‫اسيا‬ ‫افقي‬ ‫غلتان‬ ‫‌اي‬ ‫ه‬‫گلول‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫اسياب‬ ‫محفظه‬ ‫‌اي‬ ‫ه‬‫استوان‬ ‫افقي‬ ‫حول‬ ‫محور‬ ‫مركزي‬ ‫خود‬ ‫دوران‬ ‫‌كند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫معموال‬ ‫قطر‬ ‫محفظه‬ ‫بيشتر‬ ‫از‬ ‫يك‬ ‫متر‬ ‫است‬ . ‫همزمان‬ ‫با‬ ‫دوران‬ ‫محفظه‬ ‫‌ها‬ ‫ه‬‫گلول‬ ‫روي‬ ‫ذرات‬ ‫پودر‬ ‫ريخته‬ ‫و‬ ‫‌ها‬ ‫ن‬‫آ‬ ‫را‬ ‫خرد‬ ‫‌كنند‬ ‫ي‬‫م‬ .
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 13 ‌‫آلیاژسازي‬ ‫مكانیكي‬ ‫دستگاه‬ ‫آسياب‬ ‫فرسايشي‬ ‫افقي‬ : ‫در‬ ‫اين‬ ‫اسياب‬ ‫سرعت‬ ‫حدودا‬ ‫سه‬ ‫برابر‬ ‫حالت‬ ‫عمودي‬ ،‫است‬ ‫امكان‬ ‫كنترل‬ ‫دقيق‬ ‫اتمسفر‬ ‫و‬ ‫خال‬ ‫وجود‬ ،‫دارد‬ ‫ابزار‬ ‫الزم‬ ‫جهت‬ ‫كنترل‬ ‫سرد‬ ‫و‬ ‫گرم‬ ‫كردن‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫‌ها‬ ‫ب‬‫اسيا‬ ‫وجود‬ ‫دارد‬ ‫و‬ ‫ناحيه‬ ‫مرده‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫اسياب‬ ‫حذف‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ ، ‫ظرفيت‬ ‫آن‬ ‫از‬ 0.5 ‫تا‬ 900 ‫ليتر‬ ‫قابل‬ ‫تغيير‬ ‫است‬ ‫و‬ ‫به‬ ‫صورت‬ ‫بسته‬ ‫و‬ ‫نيمه‬ ‫پيوسته‬ ‫‌توان‬ ‫ي‬‫م‬ ‫آن‬ ‫را‬ ‫عملياتي‬ ‫كرد‬ .
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 14 ‌‫آلیاژسازي‬ ‫مكانیكي‬ ‫مكانيزم‬ ‫تغيير‬ ‫شكل‬ ‫پودرها‬ ‫و‬ ‫انجام‬ ‫الياژسازي‬ : ‫در‬ ‫حالت‬ ‫كلي‬ ‫ذرات‬ ‫نرم‬ ‫در‬ ‫اثر‬ ‫ضربات‬ ‫‌ها‬ ‫ه‬‫گلول‬ ‫پهن‬ ‫و‬ ‫ذرات‬ ‫ترد‬ ‫شكسته‬ ‫‌شوند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫تغيير‬ ‫شكل‬ ‫پالستيك‬ ‫ذرات‬ ‫پودر‬ ‫در‬ ‫نتيجه‬ ،‫ضربات‬ ‫منجر‬ ‫به‬ ‫كار‬ ‫سخت‬ ‫و‬ ‫شكست‬ ‫‌ها‬ ‫ن‬‫آ‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫سطوح‬ ‫جديد‬ ‫عامل‬ ‫جوش‬ ‫خوردن‬ ‫ذرات‬ ‫به‬ ‫يكديگر‬ ‫و‬ ‫ايجاد‬ ‫ذرات‬ ‫‌تر‬ ‫گ‬‫بزر‬ ‫هستند‬ .
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 15 ‌‫آلیاژسازي‬ ‫مكانیكي‬ ‫عوامل‬ ‫موثر‬ ‫بر‬ ‫تشكيل‬ ‫مواد‬ ‫جديد‬ : 1 ) ‫دما‬ ‫اگر‬ ‫دما‬ ‫باال‬ ‫باشد‬ ‫تحرك‬ ‫اتمي‬ ‫افزايش‬ ‫يافته‬ ‫در‬ ‫نتيجه‬ ‫فرايندهايي‬ ‫مثل‬ ‫تبلور‬ ‫مجدد‬ ‫افزايش‬ ‫‌يابند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫افزايش‬ ‫دما‬ ‫به‬ ‫دو‬ ‫دليل‬ ‫‌تواند‬ ‫ي‬‫م‬ ‫اتفاق‬ ‫بيافتد‬ : ‫يكي‬ ‫ناشي‬ ‫از‬ ‫افزايش‬ ‫انرژي‬ ‫جنبشي‬ ‫زياد‬ ‫اجزاي‬ ‫اسيا‬ ( ‫اصطكاك‬ ‫حين‬ ‫برخوردها‬ ‫و‬ ‫تغيير‬ ‫شكل‬ ‫پالستيكي‬ ‫موضعي‬ ) ‫و‬ ‫دوم‬ ‫امكان‬ ‫انجام‬ ‫واكنش‬ ‫گرمازا‬ . 2 ) ‫تاثير‬ ‫اندازه‬ ‫بلور‬ ‫با‬ ‫افزايش‬ ‫مرز‬ ‫‌ها‬ ‫ه‬‫دان‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫حالت‬ ‫ميزان‬ ‫نفوذ‬ ‫‌العاده‬ ‫ق‬‫فو‬ ‫افزايش‬ ‫يافته‬ ‫به‬ ‫‌اي‬ ‫ه‬‫گون‬ ‫كه‬ ‫‌اي‬ ‫ه‬‫شبك‬ ‫پيوسته‬ ‫از‬ ‫مسيرهاي‬ ‫نفوذي‬ ‫كوتاه‬ ‫فراهم‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫عالوه‬ ‫بر‬ ‫اينكه‬ ‫در‬ ‫اندازه‬ ‫كمتر‬ ‫تغييرات‬ ‫در‬ ‫پارامتر‬ ‫شبكه‬ ‫بيشتر‬ ‫است‬ . 3 ) ‫ساختار‬ ‫بلوري‬ ‫بسته‬ ‫به‬ ‫فشردگي‬ ‫شبكه‬ ‫نفوذپذيري‬ ‫‌ها‬ ‫م‬‫ات‬ ‫بخصوص‬ ‫‌هاي‬ ‫م‬‫ات‬ ‫بين‬ ‫نشيني‬
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 16 ‫نشست‬ ‫بخار‬ ‫شيميايي‬ CVD ‫اولين‬ ‫بار‬ ‫در‬ ‫سال‬ 1880 ‫به‬ ‫منظور‬ ‫پوشش‬ ‫‌هاي‬ ‫ن‬‫فيالما‬ ‫مورد‬ ‫استفاده‬ ‫در‬ ‫‌هاي‬ ‫پ‬‫الم‬ ‫روشنايي‬ ‫مورد‬ ‫استفاده‬ ‫قرار‬ ‫گرفت‬ . ‫در‬ ‫اين‬ ‫روش‬ ‫‌ها‬ ‫ه‬‫‌ماد‬ ‫ش‬‫پي‬ ‫تبخير‬ ‫شده‬ ‫و‬ ‫وارد‬ ‫راكتور‬ ‫‌شوند‬ ‫ي‬‫م‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫نهايت‬ ‫جذب‬ ‫سطح‬ ‫‌گردند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫‌ها‬ ‫ل‬‫مولكو‬ ‫در‬ ‫سطح‬ ‫تحت‬ ‫يكي‬ ‫از‬ ‫‌هاي‬ ‫ش‬‫واكن‬ ‫مثل‬ ‫پيروليز‬ ، ‫اكسيداسيون‬ ، ‫احيا‬ ‫يا‬ ‫واكنش‬ ‫با‬ ‫گازهاي‬ ‫ديگر‬ ‫فيلم‬ ‫جامدي‬ ‫را‬ ‫بر‬ ‫روي‬ ‫بستر‬ ‫ايجاد‬ ‫‌كنند‬ ‫ي‬‫م‬ . ‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫الیه‬ ‫نشاني‬ Catalytic Synthesis of Carbon Nanotubes and Nanofibers
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 17 ‫نشست‬ ‫بخار‬ ‫شيميايي‬ CVD ‫مباني‬ ‫نشست‬ ‫شيميايي‬ ‫بخار‬ : ‫اين‬ ‫فرايند‬ ‫شامل‬ ‫سه‬ ‫مرحله‬ ‫است‬ : 1 ) ‫انتقال‬ ‫واكنش‬ ‫‌ها‬ ‫ه‬‫دهند‬ ‫به‬ ‫سطح‬ ‫بستر‬ ‫از‬ ‫طريق‬ ‫يك‬ ‫اليه‬ ‫مرزي‬ ‫با‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫فرايند‬ ‫نفوذ‬ 2 ) ‫انجام‬ ‫‌هاي‬ ‫ش‬‫واكن‬ ‫شيميايي‬ ‫بر‬ ‫روي‬ ‫سطح‬ ‫بستر‬ ‫و‬ ‫تركيب‬ ‫شدن‬ ‫محصوالت‬ ‫جديد‬ ‫با‬ ‫مواد‬ ‫رشد‬ ‫يافته‬ ‫قبيل‬ 3 ) ‫حذف‬ ‫محصوالت‬ ‫گازي‬ ‫فرايند‬ ‫از‬ ‫روي‬ ‫بستر‬ ‫مراحل‬ ‫اول‬ ‫و‬ ‫سوم‬ ‫شديدا‬ ‫به‬ ‫يكديگر‬ ‫وابسته‬ ‫هستند‬ ‫و‬ ‫از‬ ‫طريق‬ ‫روابط‬ ‫استوكيومتري‬ ‫واكنش‬ ‫با‬ ‫يكديگر‬ ‫در‬ ‫ارتباط‬ ‫هستند‬ . ‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫الیه‬ ‫نشاني‬ https://doi.org/10.1038/s43586-020-00005-y
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 18 ‫نشست‬ ‫بخار‬ ‫شيميايي‬ CVD ‫انواع‬ ‫سيستم‬ ‫هايي‬ ‫كه‬ ‫با‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫روش‬ ‫نشست‬ ‫شيميايي‬ ‫بخار‬ ‫نانومواد‬ ‫را‬ ‫تهيه‬ ‫‌كند‬ ‫ي‬‫م‬ ‫عبارتند‬ ‫از‬ : 1 ) ‫نشست‬ ‫شيميايي‬ ‫بخار‬ - CVD 2 ) ‫تراكم‬ ‫شيميايي‬ ‫بخار‬ - CVC 3 ) ‫رسوبگيري‬ ‫ذرات‬ ‫با‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫روش‬ CVD - PPCVD 4 ) ‫نشست‬ ‫شيميايي‬ ‫بخار‬ ‫كاتاليزوري‬ ‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫الیه‬ ‫نشاني‬ https://doi.org/10.3390/mi11090799
‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫سنتز‌نانومواد‬ 19 ‫نشست‬ ‫بخار‬ ‫شيميايي‬ CVD ‫اين‬ ‫روش‬ ‫‌تواند‬ ‫ي‬‫م‬ ‫تحت‬ ‫خالء‬ ‫باال‬ ‫يا‬ ‫فشار‬ ‫كم‬ ‫گاز‬ ‫‌دهنده‬ ‫ش‬‫واكن‬ ‫استفاده‬ ‫شود‬ . ‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ MOCVD ‫و‬ PECVD ‫در‬ ‫دماي‬ ‫‌تر‬ ‫ن‬‫پايي‬ ‫براي‬ ‫ساخت‬ ‫‌هاي‬ ‫م‬‫فيل‬ ‫با‬ ‫كيفيت‬ ‫بهتر‬ ‫استفاده‬ ‫كرد‬ . ‫افزايش‬ ‫كرنش‬ ‫االستيك‬ ‫در‬ ‫فصل‬ ‫مشترك‬ ‫باعث‬ ‫افزايش‬ ‫انرژي‬ ‫كرنشي‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫نهايت‬ ‫عدم‬ ‫تحمل‬ ‫ان‬ ‫توسط‬ ‫زمينه‬ ‫از‬ ‫طريق‬ ‫تشكيل‬ ‫نابجايي‬ ‫و‬ ‫ازاد‬ ‫كردن‬ ‫تنش‬ ‫‌باشد‬ ‫ي‬‫م‬ . ‫كه‬ ‫منجر‬ ‫به‬ ‫افزايش‬ ‫در‬ ‫انرژي‬ ‫سطحي‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫نتيجه‬ ‫تضعيف‬ ‫ترشوندگي‬ ‫‌شود‬ ‫ي‬‫م‬ . ‌‫‌هاي‬ ‫ش‬‫رو‬ ‫الیه‬ ‫نشاني‬ metal organic chemical vapor deposition Plasma-enhanced chemical vapor deposition
‫مطالعه‌بيشتر‬ 1-Synthesis of Nanomaterials: Methods & Technology, Firdos Alam Khan, DOI:10.1007/978-981-15-4802-4_2, 2020. 2-Nanomaterials: a review of synthesis methods, properties, recent progress, and challenges, https://doi.org/10.1039/D0MA00807A 3-Preparation of Nanoparticles, https://www.intechopen.com/chapters/71103 20
‫پرسش‌و‌پاسخ‬ ‫با‌سپاس‌فراوان‬ 21

More Related Content

PPTX
QDThinFilms-2.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
Nanophotonics - day1.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
Nanophotonics - day3.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
QDThinFilms-1.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
Nanophotonics - day6.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
Nanophotonics - day5.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
Nanophotonics - day8.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PDF
Synthesis of nano materials (20 May 2020)
bymasoudshojaei1
 
QDThinFilms-2.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
Nanophotonics - day1.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
Nanophotonics - day3.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
QDThinFilms-1.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
Nanophotonics - day6.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
Nanophotonics - day5.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
Nanophotonics - day8.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
Synthesis of nano materials (20 May 2020)
bymasoudshojaei1
 

More from Inv. Ali Bakhshi

PPTX
QDThinFilms-5.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
QDThinFilms-4.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
QDThinFilms-3.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
Nanophotonics - day7.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
Nanophotonics - day4.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
PPTX
Patent Introduction - Persian.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
QDThinFilms-5.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
QDThinFilms-4.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
QDThinFilms-3.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
Nanophotonics - day7.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
Nanophotonics - day4.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 
Patent Introduction - Persian.pptx
byInv. Ali Bakhshi
 

Nanophotonics - day2.pptx