دانلود پایان نامه درباره انعطاف پذیری

دانلود پایان نامه ارشد

جایگزینی اتم های آلومینیوم وفسفر آلومینیم-فسفر در شکل های (2-16)و(2-17) آورده شده اند شکل های به دست آمده از هومو نشان می دهد که با ورود آلومینیوم در سطح نانولوله تراکم ابر الکترونی در قسمت های مرکزی و پایینی نانولوله افزایش چشمگیری داشته است که این مطلب نشان دهنده تاثیر مثبت جایگزینی آلومینیوم در سطح نانو لوله می باشد لذا آلومینیوم باعث می شود که این مناطق برای جذب گونه های الکتروفیل مناسب تر باشد اما در حضور اتم فسفر عکس این قضیه صدق می کند به این صورت که تراکم ابر الکترونی تنها در نواحی ابتدایی و بخصوص اطراف جایگزینی اتم فسفر وجود دارد و سایر نواحی ترکمی رانشان نمی دهد.
هنگامی که هردو اتم ها فسفر و آلومینیوم در نانولوله حضور دارندتراکم ابرالکترونی تقریبا به طور یکنواختی در سرتاسر نانولوله پخش شده است.

(الف)

(ب)

(پ)

(ت)
شکل2-16 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر
ساختار لومو نانولوله سیلیسیم کاربید در شکل (2-17) نشان داده شده است همان گونه که شکل های مربوط به جایگزینی اتم آلومینیوم نشان داده اند تراکم ابر الکترونی تقریبا در سراسر نانولوله توزیع شده است اما این تراکم نواحی ابتدایی و برروی اتم های سیلسیم بیشتر از سایر نواحی است که این نواحی را برای جذب گونه های نوکلئوفیل مطلوب تر می کند اما در جایگزینی اتم فسفر تراکم ابر الکترونی تنها در روی اتم فسفر و در یک ناحیه کوچک متمرکز شده است پس این نواحی برای جذب الکترون مناسب می باشد در حضور اتم های آلومینیوم و فسفر نیز همانند جایگزینی با اتم سیلیسیم ابر الکترونی تنها در نواحی ابتدایی و اطراف اتم های آلومینیوم وفسفر بیشتر از سایر نقاط می باشد.

(الف)

(ب)

(ت)
شکل2-17 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه سوم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر
2-5-3- بررسی ساختارهای هوموولومو در لایه پنجم
ساختارهای هومو و لومو در شکل های (2-18) و (2-19) نشان داده شده اند هنگامی که اتم آلومینیوم در سطح نانولوله قرار می گیرد تراکم ابر الکترونی هومو در سرتاسر نانولوله به طور یکنواخت پراکنده می شود به خصوص بر روی اتم های کربن که اوربیتال های اشغال شده کمتری نسبت به آلومینیم دارد. پس این عامل باعث مساعدتر شدن این نواحی برای جذب گونه الکتروفیل شده است اما هنگامی که اتم فسفر در نانولوله قرار دارد ابرالکترونی تنها برروی اتم فسفر و در منطقه کوچکی در اطراف آن متمرکز شده است و در سایر نقاط ابر الکترونی کمتری به چشم می خورد و در جایگزینی همزمان اتم های آلومینیم و فسفر در نانولوله تراکم ابر الکترونی تقریبا در همه جای نانولوله گسترده شده است.

(ب)

(پ)

(ت)
شکل2-18 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه پنجم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر
با توجه به ساختارهای لومو شکل(2-19) در لایه پنجم باید گفت که در حضور اتم های آلومینیوم تراکم به تنهایی ابر الکترونی در همه جا پراکنده شده است اما این تراکم ها برای جایگزینی اتم با فسفر در نواحی ابتدایی قابل توجه تر می باشد و در سایر نقاط نیز تراکم ابر الکترونی کمتری مشاهده می شود پس این نواحی برای جذب گونه نوکلئوفیل مساعدتر می باشند. هنگامی که اتم های آلومینیوم – فسفر در نانولوله بیشتر از نواحی انتهایی است پس مس توان چنین استنباط کرد که حضور اتم های فسفر و آلومینیوم به عنوان اتم های خارجی باعث تغییرات شایان ذکری نسبت به حالت خالص شده است.

(الف)

(ب)

(پ)

(ت)
شکل2-19 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه پنجم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر
2-5-4- بررسی ساختارهای هوموولومو در لایه هفتم
در شکل (2-20) و(2-21) ساختار های هومو – لومو نانولوله سیلیسیم کاربید آورده شده است.
با نگاهی به شکل های هومو(2-20) در می یابیم که با جایگزینی اتم های آلومینیم و آلومینیم –فسفر در نانولوله تراکم ابر الکتونی در همه جای نانو تقریبا به طور یکنواخت پخش شده است. اما عکس این قضیه در مورد جایگزینی با اتم فسفر صادق است به طوری که ابر الکترونی در اطراف اتم فسفر بیشتر از سایر نقاط است و ابر الکترونی این اتم را نیز احاطه کرده است در واقع این نقاط محل های مناسبی برای جذب گونه الکتروفیل می باشند ساختارهای لوله مربوط به جایگزینی اتم آلومینیوم نشان می دهد که تراکم ابر الکترونی در نواحی انتهایی بیشتر از سایر نقاط است و جایگزینی اتم آلومینیوم باعث شده که ابر الکترونی از اتم آلومینیوم دورتر شده و به جهت مخالف این اتم کشیده شود در واقع اتم آلومینیوم باعث پس زدن ابر الکترونی اطراف شده است با ورود اتم فسفر نیز همانند ساختار های هومو تراکم ابر الکترونی در نواحی اطراف اتم فسفر افزایش بیشتری داشته است.

(الف)

(ب)

(پ)

(ت)
شکل2-20 مقایسه اوربیتال های هومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه هفتم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر
با نگاهی به ساختار های لومو جایگزینی اتم های فسفر-آلومینیوم شکل (2-21) متوجه می شدیم که تراکم ابر الکترونی در یک نقطه متمرکز شده است و آن اطراف اتم های جایگزینی است که باعث شده این مناطق ، نواحی مطلوب تری برای جذب گونه نوکلئوفیل باشند.

(الف)

(ب)

(پ)

(ت)
شکل2-21 مقایسه اوربیتال های لومو در مدل آرمچیر (4و4) نانولوله سیلیسیم کاربید در لایه هفتم الف) خالص، ب) جایگزین شده با اتم آلومینیوم، پ) جایگزین شده با اتم فسفر، ت) جایگزین شده با اتم آلومینیوم-فسفر

2-6 بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو-لومو نانولوله سیلیسیم کاربید
هدف از این بخش محاسبه پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو- لومو و بررسی این پارامترها برای نانولوله سیلیسیم کاربید می باشد تعریفی از موارد زیر آورده شود.
1- پتانسیل یونیزاسیون
پتانسیل یونیزاسیون یک اتم یا مولکول به عنوان حداقل مقدار انرژی مورد نیاز برای حذف یک الکترون از اتم یا مولکول در حالت گازی توصیف می شود.
X + energy → X+ + e-

(2-5) I=-E_((HOMO))
2- الکترون خواهی (A)
در شیمی و فیزیک اتمی، الکترون خواهی یک اتم یا مولکول به عنوان مقدار انرژی آزاد شده به هنگام اضافه شدن یک الکترون به اتم یا مولکول در حالت گازی و ایجاد یک یون منفی، تعریف می شود]96[ که از رابطه (2-8) به دست می آید:
X + e-→ X-+ energy
(2-6) A=-E_((LUMO) )
3-پتانسیل شیمیایی(µ)
درترمودینامیک، پتانسیل شیمیایی، همچنین به عنوان انرژی آزاد مولی جزئی شناخته شده

است، که یک شکل از انرژی پتانسیل می باشد که می تواند در طول یک واکنش شیمیایی جذب و یاآزاد شود. پتانسیل شیمیایی همچنین ممکن است در طول یک انتقال فاز تغییر کند. پتانسیل شیمیایی یک گونه در مخلوط می تواند به عنوان شیب انرژی آزاد سیستم با توجه به تغییر در تعداد مولها تعریف شود ]97-99[. در فیزیک نیمه هادی، پتانسیل شیمیایی یک سیستم الکترون ها در دمای صفرکلوین به عنوان سطح فرمی شناخته شده است]100[.
(2-7) μ=-χ=-(I+A)/ 2
4-الکترونگاتیویته(χ)
الکترونگاتیوی یک خاصیت شیمیایی است که توصیف کننده تمایل یک اتم یا گونه برای جذب الکترون به سمت خودش می باشد ]96[. اولین بار توسط لوئیس پائولینگ در سال 1932 به عنوان تکامل تئوری پیوند ظرفیت پیشنهاد شد ]101[.
(2-8) χ=-µ
5-سختی کروی(η)
چگونگی میزان مقاومت یک ماده جامد، به هنگام اعمال نیروی خارجی در برابر هرگونه تغییر شکل است. به طور کلی سختی ماکروسکوپی توسط پیوندهای درون مولکولی سخت توصیف می شود اما رفتار مواد جامد تحت یک نیرو پیچیده می باشد. بنابراین میزان سختی های متفاوتی وجود دارد. سختی به خاصیت چکش خواری، کشش، انعطاف پذیری، استحکام، دوام و ویسکوزیته بستگی دارد.
(2-9) =(I-A)/2η
6-اندیس الکترفیلی(ω)
به طور کلی، الکتروفیل هاگونه هایی با بار مثبت هستند که به یک مرکز غنی از الکترون جذب می شود]102 .[درشیمی، الکتروفیل (به معنای الکتروندوست) یک واکنشگر جاذب الکترون است که دریک واکنش شیمیایی با پذیرش جفت الکترون به منظور پیوند به یک نوکلئوفیل شرکت می کند. الکتروفیلی در واقع مشخص کننده انتقال جریان الکترون از یک گونه الکترون دهنده به یک گونه الکترون گیرنده است.
(2-10) =µ^2/2ηω
7- نرمی کروی(S)
میزان انعطاف پذیری یک گونه را نشان می دهد که در واقع عکس پارامتر سختی می باشد. هرچقدر نرمی بیشتر باشد، قطبش پذیری بیشتر و دانسیته ابرالکترونی پخش تر می شود.
(2-11) S=1/2η
8-پارامتر انتقال بار
پارامتر (ΔN) تعیین کننده کسری از تعداد الکترون های منتقل شده از سیستم A به سیستم B است ]33 [که از رابطه (2-14) به دست می آید. در اینجا µ پتانسیل شیمیایی و η سختی شیمیایی سیستم های A و B هستند. مقدار مثبت ΔN نشان دهنده حرکت الکترون از سیستم B به سیستم Aاست و سیستم A نقش پذیرنده الکترون را دارد. در حالی که مقدار منفی ΔN نشان دهنده انتقال الکترون از سیستم A به سیستم B است و سیستم A نقش دهنده الکترون را دارد ]34و35[.
(2-12) ΔN=-µ/η
9- گپ انرژی
میزان تفاوت انرژی بین پایین ترین اوربیتال پرشده (هومو) و بالاترین اوربیتال پرنشده (لومو) را نشان می دهد که به نوبه خود مشخص کننده میزان رسانایی نانولوله است.
(2-13)
ΔΕ(gaP)=E_((HOMO) )-E_((LUMO) )
2-6-1- بررسی پارامترهای کوانتومی ساختارهای هومو- لومو برای لایه اول
جدول (2-13 ) توصیف گرهای مولکولی کوانتومی در ساختار (4و4) آرمچیر نانولوله سیلیسم کاربید جایگزین شده با

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه درباره است همانطور که در Next Entries دانلود پایان نامه درباره انعطاف پذیری، دینامیکی