شبیه سازی سوئیچ نانوالکترومکانیکی بر پایه گرافن
400,000 تومان
300,000 تومان
پرداخت و دریافت فایل
شبیه سازی سوئیچ نانوالکترومکانیکی . سوئیچ های نانو الکترومکانیک یکی از پرکاربرد ترین ابزارها در حوزه تکنولوژی نانو هستند. این سوئیچ ها به عنوان بخش کلیدی بسیاری از ابزارهای نانو مقیاس همچون نانو ترانزیستور ها، نانو انبرک ها و… به کار می روند. در این تحقیق به بررسی عملکرد نانو کلیدهای کربنی با استفاده از روش دینامیک مولکولی پرداخته شده است. در این تحقیق تاثیر عواملی همچون طول نانو روبان های گرافنی.، دما و فاصله صفحه های نانو کلید بر زمان وصل نانو کلیدها بررسی خواهد شد.
روش دینامیک مولکولی با استفاده از الگوریتم ورله برای شبیه سازی نانو کلید های گرافنی استفاده شده است. تمام شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار .LAMMPS. انجام شده است. همچنین پتانسیل های ترسوف و پتانسیل ایربو مورد استفاده قرار گرفته اند. داده های ورودی برای شبیه سازی و همچنین پردازش نهایی داده ها با استفاده از نرم افزار متلب انجام شده است.
در این پایان نامه به منظور محاسبه ثابت الاستیک، نانو روبان های گرافنی با طول های .nm .(2. 9، 4. 5، 6. 9، 8. 6 ) وعرض nm 1. 6. مختلف توسط نرم افزار متلب تولید شده است که در دماها k 300 و k3. و همچنین تاثیر بارها بر روی طول نانو روبان های مختلف و بررسی تاثیر فاصله صفحه ها و دما بر زمان وصل نانو سوئیچ های گرافنی مورد بررسی قرار گرفته است.
فصل اول: روش های ساخت و تولید گرافن ۱
۱-۱ مقدمه ۲
۱-۲ نانو تکنولوژی ۲
۱-۳ گرافن ۴
۱-۳-۱ کربن درمقابل سیلیکون ۴
۱-۳-۲ شکل های موجود کربن در طبیعت ۵
۱-۳-۳ الماس ۶
۱-۳-۴ فولرین ۷
۱-۳-۵ نانولوله های کربنی ۸
۱-۳-۶ گرافیت ۹
۱-۳-۷ صفحه مختصات گرافنی ۱۱
۱-۳-۸ ساختار کریستالی گرافن ۱۳
۱-۳-۹ ویژگی های برجسته ترگرافن ۱۴
۱-۳-۱۰ روش های تولید گرافن ۱۴
۱-۳-۱۰-۱ روش پوسته پوسته کردن میکرومکانیکی ۱۵
۱-۳-۱۰-۲ روش رشد همبافته ۱۶
۱-۳-۱۰-۳ روش رسوب نشانی بخار شیمیایی (CVD) ۱۷
۱-۳-۱۰-۴ روش تهیه گرافن از اکسید گرافیت ۱۷
۱-۳-۱۰-۵ سنتز گرا فن از گرافیت با استفاده از روشهای حرارتی ۱۸
۱-۳-۱۰-۶ رشد ناشی از مذاب کربن – فلز ۲۰
۱-۳-۱۰-۷ تشکیل لایه گرافن با استفاده از کربن آمورف ۲۱
۱-۳-۱۱ کاربردهای گرافن ۲۱
۱-۳-۱۲ دلیل نیمه رسانایی گرافن ۲۳
فصل دوم: روش دینامیک مولکولی ۲۵
۲-۱ مقدمه ۲۶
۲-۲ مراحل انجام یک شبیهسازی ۲۶
۲-۳ نیروی میدان ۲۷
۲-۳-۱ برهمکنشهای مولکولی، به دو بخش بزرگ تقسیمشدهاند ۲۷
۲-۴ زمان انتخاب پتانسیلها باید مشخصههای زیر را در نظر بگیریم ۲۸
۲-۵ فهرست مختصری از پتانسیلها ۲۸
۲-۵-۱ پتانسیلهای دو جسمی ۲۸
۲-۵-۱-۱ پتانسیل لنارد جونز ۳۰
۲-۵-۱-۲ پتانسیل کرههای سخت و نرم ۳۱
۲-۵-۱-۳ پتانسیل یونی ۳۲
۲-۵-۱-۴ پتانسیل مورس ۳۲
۲-۵-۲ پتانسیلهای سه جسمی ۳۲
۲-۵-۲-۱ پتانسیل ایریبو ۳۲
۲-۵-۲-۲ پتانسیل REBO ۳۳
۲-۵-۲-۳ پتانسیل پیچشی ۳۸
۲-۵-۲-۴ دوسطحی مناسب ۳۹
۲-۵-۲-۵ پتانسیل ترسوف ۴۱
فصل سوم: خواص مکانیکی در جامدات ۴۳
۳-۱ مقدمه ۴۴
۳-۲ خاصیت کشسانی و قانون هوک ۴۴
۳-۲-۱ کرنش ۴۷
۳-۲-۱-۱ کرنش مهندسی ۴۷
۳-۲-۱-۲ کرنش نرمال ۴۸
۳-۲-۱-۳ کرنش برشی ۴۹
۳-۲-۲ تانسور تنش ۵۰
۳-۲-۳ بیان تانسوری قانون هوک ۵۲
۳-۲-۴ رابطه تنش – کرنش برای مواد الاستیک همسانگرد ۵۳
۳-۳ تست برآمدگی ۵۴
۳-۴ نوسانگر هارمونیک ۵۷
۳-۵ خواص مکانیکی در گرافیت و گرافن ۵۹
۳-۶ سیستمهای میکروا لکترو مکانیکی ۶۱
۳-۶-۱ کاربردهای سیستمهای میکروالکترومکانیک ۶۲
۳-۷ سیستمهای نانو الکترومکانیک ۶۴
۳-۷-۱ ساخت دستگاههای گرافن معلق ۶۶
۳-۷-۲ روشهای تولید سیستمهای نانو الکترومکانیک ۶۷
۳-۷-۳ کاربردهای سیستمهای نانو الکترو مکانیک ۶۸
۳-۸ انواع سوئیچها در میکرو الکترومکانیک ۶۹
۳-۸-۱ سوئیچهای مکانیکی ۷۰
۳-۸-۲ سوئیچهای میکرو الکترومکانیکی ۷۰
۳-۹ انواع سوئیچها در نانو الکترو مکانیک ۷۱
۳-۹-۱ نانو سوئیچهای کربنی ۷۱
۳-۹-۲ سوئیچهای نانو الکترومکانیکی ۷۳
۳-۱۰ طرز کار سوئیچهای نانو الکترومکانیک ۷۳
۳-۱۰-۱ سوئیچهای NEMS، ۲-ترمینالی ۷۳
۳-۱۰-۲ سوئیچهای NEMS، ۳-ترمینالی ۷۴
۳-۱۰-۳ ساختار یک سوئیچ نانو الکترومکانیک ۷۴
فصل چهارم: شبیه سازی نانو کلیدهای گرافنی ۷۶
۴-۱ مقدمه ۷۷
۴-۲ الگوریتم ورله ۷۷
۴-۳ بررسی مدول الاستیک نانو رو بان های گرافنی ۷۸
۴-۴ بررسی تاثیر بار، طول نانو روبان ها و دما بر زمان وصل نانو سوئیچ های گرافنی ۸۲
۴-۵ بررسی تاثیر بار برزمان وصل نانو سوئیچ های گرافنی ۸۳
۴-۶ بر رسی تاثیر فاصله صفحه ها و دما بر زمان وصل نانو سوئیچ های گرافنی ۸۸
۴-۷ نمودار ولتاژ برحب بار بر روی صفحه های گرافنی ۹۰
بحث و نتیجه گیری ۹۱
منابع و مآخذ ۹۴
شبیه سازی دینامیک مولکولی , پرژالسکیانا , سوئیچ نانوالکترومکانیکی , molecular dynamics simulation , parzulskana