ساختار نانو دینامیک مولکولی نانو لوله ها تک لایه و چند لایه (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : تئوری، مدلسازی و شبیه سازی به عنوان یک ابزار طراحی پیشگویانه به طور وسیعی در تکثیر و ساخت مولکول های دینامیک نانو لوله های SWCNT و SWCNTs استفاده می شوند.
روشهای عمومی که قادر به انجام شبیه سازیهای مولکولی چند مقیاسی/چند پدیده ای هستند برای طراحی نانو لوله های SWCNT و SWCNTs و سیستمها و ابزارهای جدید در مقیاس نانو توسعه خواهند یافت. شبیه سازیهای نانو مولکولی دینامیک در زمینههای مختلفی نظیر سنسور های زیستی بیو سنسور ها ، طراحی فیلتر ها، همچنین شناسایی دینامیک سیستم های پیچیده نانو لوله های تک لایه و چند لایه کمک خواهند نمود.
شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیینی یا (Deterministic) :روشی است برای محاسبه مسیر حرکت اتمها یا مولکولها در سیستمهای چند اتمی بیش از ده اتم تا چندین میلیارد اتم استفاده می شود.
شبیه سازی مونت کارلو (Stochastic) :یک روش عددی است که با نمونه برداری با اهمیت از فضای حالت نانو مولکولی سعی در رسیدن به حالت نهایی تعادلی سیستم دارد. این روش براساس احتمالات، پیکربندی سیستم مورد بررسی را به شرایط انرژی (مینیمم)Minimum نزدیک میسازد.
دینامیک مولکولی Initio Ab : دینامیک مولکولی Initio Ab یا دینامیک مولکولی کوانتومی مسیر حرکت سیستم اتمی را بوسیله حل کردن معادلات شرودینگر و کسب اطلاعات در مقیاس زیر اتمی انجام می دهد.
روش شناسی شبیه سازی در نانو دینامیک مولکولی نانو لوله ها از هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی یا مولکولی و به ساخت نانو لوله ها و ادوات ؛ قطعات و لوازم دارای ابعاد میکرو یا نانو و دارای عملکرد در مقیاس نانو میباشد ؛ رشد و تکثیر نانو لوله ها و ادوات نانو که بر پایه دستکاری تک تک اتم ها و مولکول ها استوار است بدین منظور که بتوان ساختاری پیچیده را با خصوصیات نانو مولکولی متفاوت ایجاد نمود. در واقع بیشتر پدیده های جالب مشاهده شده در مقیاس نانو ناشی از اهمیت اثرات (مکانیک کوانتومی) و خواص موجی بودن در برابر خاصیت ذره ای بودن( و اثرات سطحی هستند.
در روش شناسی شبیه سازی در نانو دینامیک مولکولی نانو لوله ها پیچیده ترین تاثیر اندازه ذرات تاثیر بر خواص مغناطیسی ماده است. یک ماده توده ای فرومغناطیس با حوزه های مغناطیسی که هر کدام حاوی هزاران اتم هستند، شناخته می شود. در یک حوزه مغناطیسی جهت چرخش الکترون ها یکسان است، اما حوزه های مغناطیسی متفاوت، جهات چرخش متفاوتی دارند. تغییر فاز مغناطیسی وقتی رخ می دهد که یک میدان مغناطیسی بزرگ، تمام حوزه های مغناطیسی را یک جهت کند. به عنوان مثال در مورد نانو ذرات ، حوزه های مغناطیسی مشخصی دیده نمی شود. بنابراین تصور می شود که در ساختار نانو مولکول و مواد سیستم های ساده تری وجود خواهد داشت ؛ ذرات مغناطیسی کوچک و حتی جامدات غیر مغناطیسی با اندازه دانه کوچک ، نوع جدیدی از خواص مغناطیسی را نشان می دهند. این خواص متاثر از خاصیت کوانتومی اندازه ذرات است .
نتیجه گیری :
هدف روش شناسی شبیه سازی در نانو دینامیک مولکولی نانو لوله ها ، دخل و تصرف در چگونگی آرایش اتم ها و یا مولکول ها و استفاده از مواد و سیستم هایی با توانایی های جدید و کارهای تازه است که اینها همه نتیجه تکثیر مشخص مولکول ها و ذرات نانو یِ ادوات با ابعاد کوچک و نانو ساختار می باشد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک