منو
فریدون سموات

دانشیار

تاریخ به‌روزرسانی: 1403/09/01

فریدون سموات

علوم پایه / فیزیک

رساله های دکتری

  1. محاسبه سطح مقطع کل یونش و برانگیختگی در اثر برخورد الکترون با مولکولها
    نسیم غلامی 1398
    هد از این رساله، بررسی برهمکنش الکترون با برخی از مولکولهای زیستی مهم است. این مطالعه با بررسی تئوری برخورد الکترون با مولکولهای آنتراسن، پیریدین و وارفارین در فاز گازی آغاز می شود. جهت انجام محاسبات مربوط به پراکندگی هندسه مولکولها، قطبش پذیری دوقطبی، اولین انرژی برانگیختگی و چگالی بار مولکولها با کمک کدهای محاسباتی شیمی کوانتومی بر پایه تئوری تابع چگالی DFT، ارائه می شود. محاسبات با استفاده از روش پاره موج نسبیتی دیراک برای پراکندگی با بکارگیری یک مدل پتانسیل اپتیکی مختلط کروی انجام می شود. این پتانسیل شامل جملات حقیقی پتانسیل الکتروستاتیک، پتانسیل قطبش-همبستگی و پتانسیل تبادلی و همین طور ترم موهومی پتانسیل جذب می باشد.
    خلاصه پایان نامه

  2. ساخت و شبیه سازی سلولهای خورشیدی رنگدانه ای نانوساختار
    محسن عامری 1396
    در این پژوهش، با بهره گیری از مدلسازی، شبیه سازی و کار تجربی سعی به مشخصه یابی الکتریکی، اپتیکی و مورفولوژی و همچنین بهینه سازی عملکرد سلولهای خورشیدی حساس شده با رنگدانه پرداخته شده است. درانجام این پروژه از داده های تجربی جریان- ولتاژ، افت ولتاژ مدار- باز، مدار- کوتاه با زمان، خواص اپتیکی، تصاویر میکروسکوپ روبش الکترونی (SEM) و تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) استفاده شده است. در بخش اول، با روشی مبتنی بر مدلسازی تئوری جذب رنگدانه بر روی شبکه ای از نانوذرات 〖TiO〗_2 ، به بررسی پارامترهای جذب و ارتباط آن با ساختار فوتوآند و خواص ترابری الکتریکی در سلول می پردازیم. با ثبت تغییرات زمانی محلول رنگدانه در حضور لایه ای از 〖TiO〗_2، و استفاده از برازش تئوری کمیتهای مربوط به جذب مانند زمان بهینه ی جذب، مقدار رنگدانه ی بارگیری شده توسط شبکه ی شامل نانوذرات 〖TiO〗_2 و ضریب جذب اپتیکی سلولها نیز تعیین می شود. همچنین به کمک این روش می توان تخمینی از ساختار فوتوآند مانند میزان انباشتگی در شبکه ی نانوذرات و شعاع انباشتگی را نیز بدست آورد. از این روش می توان در بررسی جذب ملکولهای گاز توسط محیط متخلخل نیز بهره برد. با استفاده از نتایج مربوط به بررسی جذب سطحی رنگدانه، مشخصه های جریان- ولتاژ برای سلولهای با ضخامت فوتوآند مختلف شبیه سازی شده و با داده های تجربی اندازه گیری شده مقایسه می شوند تا از این طریق پارامترهای ترابرد بارها (الکترون و ذرات باردار در الکترولیت) در سلولها استخراج شوند. در بخش دوم، با استفاده از لایه ی سدکننده ی فشرده از جنس ZnO بین ناحیه ی فعال، شامل لایه ی 〖TiO〗_2 متخلخل و زیر لایه ی شفاف رسانای FTO، به بهینه سازی عملکرد سلولهای خورشیدی حساس شده با رنگدانه پرداخته شده است. این روش می تواند در مقرون به صرفه کردن سلولهای خورشیدی حساس شده با رنگدانه با بازدهی بالا در مقیاس تجاری، بویژه در پرینت شدن بر روی زیر لایه ی منعطف موثر باشد. از مدلسازی نظری نیز در فهم بهتر فیزیک ترابرد بار در حضور لایه ی سدکننده ی فشرده استفاده شده است. در بخش سوم به بررسی بازده ی احیائ رنگدانه در سلول پرداخته شده است. از نتایج این بخش تاثیر منفی ولتاژ بایاس بر روی احیاء رنگدانه (η_reg) می باشد که در ولتاژهای مختلف بررسی شده است. روشها و نتایج حاصل از این پروژه می تواند در عیب یابی و بهینه سا
    خلاصه پایان نامه

پایان‌نامه‌های کارشناسی‌ارشد

  1. مطالعه خواص الکترونی، مغناطیسی و اپتیکی پروسکایتCsPbI_3 با استفاده از روش تابعی چگالی
    علیرضا داودی 1397
    در این پژوهش به مطالعه خواص ساختاری ، الکترونی ، مغناطیسی و اپتیکی پروسکایت CsPbI_3 پرداخته شده است. محاسبات بر مبنای نظریه ی تابعی چگالی و با استفاده از تقریبGGA صورت گرفته است. این مطالعه ابتدا به معرفی نظریه تابعی چگالی می پردازد. در مرحله بعد با استفاده از کد WIEN2kپارامترهای محاسباتی از قبیل مقدار Rkmax و تعداد نقاط K مربوط به شبکه وارون (Kpoint) و پارامترهای شبکه بهینه می شوند. با استفاده از موارد بهینه شده، با به کار گیری چرخه های خودسازگار انرژی سلولهای واحد به دست می آید. سپس نمودارهای مربوط به وضعیت چگالی حالت ها و نمودار ساختار نواری CsPbI_3 ترسیم می شود. با توجه به چگالی حالت های مربوط به اسپین بالا و پایین مشاهده می شود که پروسکایتCsPbI_(3 ) از لحاظ مغناطیسی خنثی است. در پایان به مطالعه خواص اپتیکی پروسکایت CsPbI_3پرداخته می شود. مطالعات ما در مورد خواص اپتیکی پروسکایت CsPbI_3نشان مید هد بیشترین جذب انرژی نور در محدوده ی 2 الکترون ولت روی می دهد و در محدوده بالای 13 الکترون ولت، تمام فوتون های فرودی بازتاب می شود.
    خلاصه پایان نامه

  2. بررسی ویژگی های فیزیکی (ساختاری) لایه های نازک مس-قلع بر روی زیرلایه های شیشه ای به روش پرتو الکترونی
    پیمان مهدوی کیا 1397
    در این پژوهش، لایه های نازک مس و قلع با ضخامت های مختلف به وسیله ی فرآیند انباشت با پرتوی الکترونی تهیه گردید، به این صورت که ابتدا زیر لایه های شیشه ای به ضخامت 2/1 میلیمتر و قطر 150 میلیمتر توسط دستگاه شستشوی آلتراسونیک تمیز شد، سپس زیرلایه های تمیز شده در جاهای مخصوص خود در دستگاه لایه نشانی قرار داده شده و فرآیند لایه نشانی آغاز شد. بعد از اتمام فرآیند لایه نشانی نمونه های مس در دمای 220 درجه سانتی گراد و نمونه های مس-قلع در دمای 110 درجه سانتی گراد و در فشار اتمسفر به مدت 25 دقیقه پخت داده شدند، سپس به آرامی سرد شده و به دمای اتاق رسیدند. توپوگرافی سطح لایه ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، مورفولوژی سطح لایه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، و ساختار این لایه ها توسط پراش اشعه ایکس (XRD) مورد مطالعه قرار داده شدند. با توجه به نتایج آنالیز XRD مشخص شد که لایه های مس دارای ساختار آمورف و لایه های مس-قلع دارای ساختار بلوری با پراش از دسته صفحات (111) می باشند. سرانجام از نتیجه ی آنالیزها مشخص شدکه نانو ذرات مس و مس-قلع با موفقیت ساخته شده است.
    خلاصه پایان نامه

  3. تهیه نانو لایه های نازک طلا و قلع و مطالعه خواص فیزیکی آنها
    کژال معتمدی 1396
    در این تحقیق، نانو ذرات طلا و قلع را با ضخامت های مختلف به وسیله ی فرآیند انباشت با پرتوی الکترونی تهیه کرده، به این صورت که ابتدا زیرلایه های گرد شیشه ای به ضخامت 2/1 میلیمتر و قطر 150 میلیمتر را توسط دستگاه شستشوی آلتراسونیک تمیز کرده که زیرلایه ها هرگونه آلودگی و گرد و غباری که داشته باشند توسط ارتعاشات دستگاه آلتراسونیک کاملا پاک شوند. سپس زیرلایه ها را در جا نمونه ای مخصوص خود قرار داده و نمونه ها را در داخل بوته قرار می دهیم. سپس نمونه ها و زیرلایه ها را در جایگاه مخصوص خود در دستگاه لایه نشانی قرار می دهیم، فاصله ی بوته تا ضخامت سنج و فاصله ی بوته تا زیرلایه را اندازه می گیریم و این فاصله ها را در رابطه ی فاکتور تصحیح قرار می دهیم و فرآیند لایه نشانی را شروع می کنیم. به دلیل آنکه در این روش لایه نشانی به خلاء بسیار بالایی نیاز داریم، بنابراین از دو پمپ روتاری و دیفیوژن استفاده می کنیم تا به خلاء مورد نیاز دست پیدا کنیم. برای تسریع در رسیدن به خلاء مورد نیاز حین اینکه پمپ دیفیوژن روشن است از ازت مایع نیز استفاده می کنیم. بعد از اتمام فرآیند لایه نشانی نمونه ها را در دماهای مختلف و در فشار اتمسفر پخت می دهیم، سپس لایه های پخت داده شده و بدون پخت را تحت آنالیزهای XRD، SEM، TEM، AFM قرار داده و نهایتا از نتیجه ی آنالیزها مشخص شد که نانو ذرات طلا-قلع و قلع-طلا با موفقیت ساخته شد.
    خلاصه پایان نامه

  4. بررسی ساختار الماس، با استفاده از پراکندگی یون های کم انرژی
    مریم بختیار 1396
    چکیده: . در این تحقیق با شبیه سازی بلور الماس ساختار سطح مورد مطالعه قرار می گیرد و نیز تقارن های موجود در سطح بررسی می شد. می دانیم که بلور ها به صورت مجموعه ای از اتم ها یا مولکول ها هستند که به صورت منظم و مشخصی در کنار هم قرار دارند. یک بلور آرایه ای دوره ای و سه بعدی از اتم ها یا مولکول ها با تناوب انتقالی در طول سه محوراساسی آن است و بلور ایده آل از تکرار بی پایان سلول واحد تشکیل می شود. بلور الماس با ویژگی های کاربردی بسیار، مشخصه های این بلور باعث شده است که ازآن در از بین بردن انرژی های منفی و متعادل ساختن متابولیسم بدن و نیز شفاف کردن دید استفاده شود. برای مطالعه سطح یک بلور از تکنیک های متفاوتی استفاده می شود، یکی از آن تکنیک ها پراکندگی یون های کم انرژی (LEIS) می باشد. پراکندگی یون های کم انرژی به بررسی ساختار، ترکیب و غلظت عناصر در سطح جامدات می پردازد. حساسیت بسیار زیاد این تکنیک به خارجی ترین لایه های اتمی باعث شده است که از این تکنیک برای آنالیز سطح استفاده شود. برای به کار بردن تکنیک پراکندگی یون های کم انرژی در مطالعه سطح بلور الماس یک برنامه کامپیوتری (SABRE) استفاده می شود. برای اجرای برنامه کامپیوتری یک سلول واحدتعریف شده و اطلاعات برای اجرا به برنامه کامپیوتری داده شده است. این برنامه کامپیوتری برای زوایای سمتی متفاوت اجرا شده است وخروجی آن برای هر اجرا جهت بدست آوردن اسکن سمتی آنالیز شده است. اسکن سمتی، وجود تقارن های مختلف با درجه های مختلف در ساختار سطح بلور الماس نشان می دهد. همچنین اسکن سمتی برای زوایای فرودی مختلف، 68، 75 و 72 مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بدست آمده نشان داد که زاویه فرودی یون اولیه در68 درجه بهتر از دیگر زوایا، ساختار سطح الماس را نشان می دهد.
  5. ساخت و بررسی بهینه سازی سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ
    میثم ریوفی 1395
    افزایش تقاضای انرژی با توجه به رشد جمعیت جهان و از طرفی محدود بودن منابع سوخت های فسیلی و مشکلات موجود از جمله آلودگی محیط زیست راه را به سوی بهره برداری از انرژی های تجدیدپذیر باز می کند. به منظور کم کردن اتکا جهانی به منابع طبیعی پایان پذیر و سوخت های مخرب محیط زیست، تلاش های علمی فراوانی برای کاهش هزینه های تولید انرژی از منابع تجدید پذیر، از قبیل: انرژی خورشیدی، آب، باد و غیره، صورت گرفته است. خورشید یکی از منابع انرژی رایگان، پاک، عاری از اثرات مخرب زیست محیطی و بی -پایان است. سلول های خورشیدی قطعات حالت جامدی هستند که امکان تبدیل انرژی خورشید به الکتریسته ممکن می سازند. در این پایان نامه تمرکز بر روی سلول های خورشیدی رنگ دانه ای می باشد. از ویژگی های شاخص آن می توان به تنوع رنگ و شکل، انعطاف پذیری وسبک وزنی اشاره کرد. یکی از مهمترین مشکلاتی که از توسعه گسترده این انرژی جلوگیری کرده است، هزینه تمام شده نسبتاً بالای آن است که امکان رقابت آن با سایر انرژی ها مانند فسیلی و هسته ای را هنوز ممکن نکرده است. تلاش پژوهشگران در راستای بهینه سازی و افزایش بازدهی وکاهش قیمت آن ها می باشد. در جهت بهینه سازی این سلول ها، دراین تحقیق به بررسی ساختار جدیدی به عنوان نیمه رسانا در فوتوآند پرداخته شده که در ابتدا به مفاهیم اولیه سلول های خورشیدی شامل اثر فوتوولتایی، نسل بندی سلول های خورشیدی و در ادامه اجزای سلول خورشیدی شامل مفاهیم نیمه رساناها، فوتوآند،کاتد، الکترولیت و رنگ دانه و نحوه عملکرد این سلول ها بررسی شده است. سپس مراحل موردنیاز برای ساخت یک سلول خورشیدی شامل آماده سازی مواد و اجزای تشکیل دهنده سلول خورشیدی و نحوه ساخت سلول گزارش شد. مشخصه یابی های الکتریکی، اپتیکی وساختاری انجام شده شامل تصاویر الکترونی روبشی جهت مطالعه مورفولوژی سطح، پراش طیف اشعه X برای مطالعه ساختار ماده، طیف جذب و بازتاب نور فرابنفش مورد بحث قرارگرفته ، همچنین محاسبه طول عمر الکترون توسط دو روش EIS و OCVD در ضخامت های مختلف انجام گردیده است. سلول با ضخامت بهینه 5/17 بهترین بازدهی و بیشترین طول عمر الکترون وکمترین میزان بازترکیب را دارا بود.
    خلاصه پایان نامه

  6. ساخت و مشخصه یابی سلول های خورشیدی رنگدانه ای
    حسین عبدی شایگان 1393
    افزایش تقاضای انرژی با توجه به رشد جمعیت جهان و از طرفی محدود بودن منابع سوخت های فسیلی بر ما لازم می کند که از منابع انرژی تجدیدپذیر بیشترین بهره را ببریم. خورشید غنی ترین منبع انرژی تجدیدپذیر در جهان است. روش های بسیاری برای بهره مندی از این انرژی خدادادی وجود دارد. یکی از مناسبترین انها استفاده از سلول های خورشیدی یا فتوولتائیک می باشد. از زمان کشف اثر فتوولتائیک تاکنون، تحقیقات گسترده ای در سراسر جهان برای تولید الکتریسته با استفاده از این اثر انجام شده اند، اولین سلول خورشیدی سیلیکونی در آزمایشگاه تحقیقاتی بل، بازدهی کمی برای تولید الکتریستیه داشت. ازآن زمان تاکنون، سه نسل مختلف از سلول های خورشیدی ظهور کرده اند. به دلیل کم هزینه و راحتتربودن فرآیند ساخت ساخت های نسل سوم توچه گروه های زیادی در سراسر جهان و همچنین ایران به آنها معطوف شده است. به منظور کمک به حرکت هر چه بیشتر کشور ایران در این راستا، آزمایشگاه سلول های خورشیدی در دانشگاه بوعلی سینا تجهیز و راه اندازی شده. هدف این پایان نامه ساخت و مشخصه یابی سلول های خورشیدی رنگدانه ای بوده که این امر در پایان تحقق پیدا کرده است.
    خلاصه پایان نامه

  7. اثر عملیات حرارتی بر ساختار و رفتار فیزیکی فیلم نازک طلا
    زهرا فریدونی 1393
    طلا به شکل لایه ی نازک، امروزه در گستره ی وسیعی از کاربردهای میکروالکترونیکی و سیستمهای نانو الکتریکی، سنسورها، منسوجات الکتریکی، بیومهندسی، ژنراتورهای با خواص اپتیکی غیر خطی یا ابزارهایی برای پراکندگی سطح رامان استفاده میشود. دراین مطالعه اثر دمای بازپخت بر خواص اپتیکی و ساختاری فیلم های نازک طلا مطالعه شده است. فیلم های نازک طلا با ضخامت 370 آنگستروم به روش لایه نشانی تبخیر باریکه ی الکترونی بر روی زیرلایه ی شیشه ای تهیه شدند. سپس فیلم های نازک طلا، به مدت یک ساعت در معرض هوا و در دماهای 575،650، 725، 800 و 875 کلوین مورد بازپخت قرار گرفتند و سپس به آرامی سرد شدند.خواص ساختاری ساختاری با تغیییر دمای بازپخت فیلم ها مورد بررسی قرار گرفت. خواص ساختاری فیلم ها با استفاده از طرح پراش اشعه ی X (XRD) با تابش CuKα با طول موج 54/1آنگستروم و با ولتاژ کاری 40 کیلوولت مطالعه شد. نتایج (XRD) نشان دهنده ی ساختار کریستالی با جهت ترجیحی (111) می باشد. خواص اپتیکی فیلم ها با تغییر دمای باز پخت و با استفاده از دستگاه طیف سنجی فرابنفش مرئی مورد بررسی قرار گرفت و گاف انرژی اپتیکی لایه ها محاسبه شد. نتایج نشان می دهد گاف انرژی اپتیکی لایه ها با افزایش دما افزایش می یابد. به منظور مطالعه ی توپوگرافی سطح نیز از تصاویر AFM استفاده شد. مورفولوژی سطح نیز با استفاده از تصاویر SEM مطالعه شد. آنالیز تصاویر AFMو SEM نشان داد که رشد لایه های نازک طلا به شکل جزیره های منفرد انجام می شود.
  8. مطالعه نظری و طراحی یک مولد فشرده ساز شار مغناطیسی غیرانفجاری با سیم پیچ متراکم شونده
    زهرا آئینه وند 1392
  9. مطالعه نظری و طراحی یک مولد فشرده ساز شار مغناطیسی غیرانفجاری با سیم پیچ متراکم شونده
    زهرا ایینه وند 1392