در طول دهۀ گذشته مواد دو بعدی مانند گرافن و دی­کالکوژن­های فلزات واسطه، به دلیل خواص الکتریکی و نوری قابل ملاحظه ای که دارند، توجه گسترده­ای را در نانو فوتونیک و اپتو الکترونیک به خود جذب کرده اند. برخلاف گرافن با گاف انرژی صفر، دی­کالکوژن­های فلزات واسطه، مانند دی سلناید تنگستن که در حالت حجیم گاف انرژی خیلی بزرگ و غیرمستقیم دارند، با کاهش ضخامت آنها به تک لایه، گاف­های نواری مستقیم در ناحیۀ مرئی و فروقرمز نزدیک دارند. با این حال به دلیل ضخامت اتمی ذاتی، این مواد با چالش شدیدی برای بر هم کنش بین نور و ماده مواجه می­شوند که منجر به جذب و گسیل نور ضعیف می­شود. برای مثال تک لایه­های دی سلناید تنگستن با ضخامت 649/0 نانومتر که گاف انرژی 64/1 الکترون ولت دارد، کمتر از 10% نور فرودی را جذب می­کنند. بنابراین افزایش میزان جذب نور در تک لایه­های دی سلناید تنگستن و سایر دی­کالکوژن­های فلزات واسطه به مسئلۀ مهمی برای کاربردهای عملی در دستگاه­های الکترونیکی و فوتونیکی تبدیل می شود. یک راه­حل برای رفع این مشکل می­تواند ترکیب این تک لایه­ها با ساختارهای پلاسمون سطحی باشد. در این مقاله به دنبال این هستیم که با طراحی یک سلول واحد نسبتاً ساده، میزان جذب نور در ناحیۀ مرئی و فروقرمز نزدیک را به حالت پهن باند ارتقا دهیم. میانگین جذب جاذب پیشنهادی در بازۀ طول موجی 600 تا 850 نانومتر تقریباً برابر 93 درصد به دست می­آید. لازم به ذکر است که شبیه سازی های موجود در این مقاله، به وسیلۀ نرم افزار لومریکال انجام شده است.این نرم افزار مبتنی بر گسسته­سازی معادلات ماکسول در حوزۀ زمان و مکان به کمک روش تفاضل محدود در حوزۀ زمان است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

تک لایه تنگستن دی سولفید (WS2) به دلیل دارا بودن شکاف نوار مستقیم و شدت نوردهی بالا، نوید بخش بسیار خوبی برای استفاده در دستگاه های نوری می باشد. در این پژوهش، تک لایه WS2 را در شرایط دمایی کنترل شده سنتز و فیلم های تولید شده را با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)، رامان، اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشخصه یابی کردیم. نتایج نشان می دهد که ورود گاز آرگون به عنوان حامل، باعث بهبود کیفیت لایه شده و سطح رشد WS2 را افزایش می دهد و در نتیجه فیلم ها ضخامت پوششی متوسط 43 نانومتری را نشان می دهند. با کنترل دمایی رشد و ورود به موقع گاز حامل آرگون به طور موثرتری پیش ساز WO3 کاهش یافته و از اکسیداسیون تک لایه های سنتز شده محافظت می شود. نتایج بدست آمده حاکی از سنتز کامل ساختار دو بعدی تک لایه با صفحات متشکل از اندازه کریستالی حدود 26 نانومتر با ضخامت در حدود 43 نانومتر می باشد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

حاملان بار در دی کالکوژنیدهای فلزات واسطه دارای درجه آزادی کوانتومیبار، وادی و اسپین هستند. در این مقاله، خواص ترابرد الکترونی را در اتصالی که دی سلنیوم تنگستن، بین دو ناحیه سیلیسین نرمال محصور شده است، را در حضور میدان های تبادلی زیمان اسپین (Ms) و وادی (Mv)و همچنین یک پتانسیل الکتریکیU مورد بررسی قرار می دهیم. قطبش اسپین و وادی و همچنین رسانش اسپین و وادی رابا استفاده از فرمول بندی پراکندگی لاندائور-بوتیکر محاسبه می کنیم. نتایج نشان می دهند که رسانش سیلیسین تک لایه نرمال با گاف نواری ذاتی با حضور سد دی سلنیوم تنگستن، با تنظیم میدان های زیمان اسپین و وادی قابل کنترل است و و قطبش اسپین و وادی در حدود 80 درصد گزارش شده است. همچنین خواهیم دیدافزایش طول ناحیه میانی به دلیل پدیده تونل زنی کلاین، نمی تواند مانع رسانش شود.

خواص مغناطیسی و الکترونی تک لایه ی Pd2S4 از طریق دوپینگ غیرفلزات NM (N, P, As, O, Se, F, Cl, Br) و با بکارگیری محاسبات اساسی اولیه انجام شد. نتایج نشان میدهد که غیرفلزاتی که دارای عدد فرد لایه ظرفیت هستند باعث مغناطیسی شدن ساختار می شود در حالی که غیرفلزات دارای عدد زوج در لایه ظرفیت خاصیت مغناطیسی درسیستم القا نمی کند. بیشترین مقدار مغناطش تولیده شده ناشی از دوپینگ اتم های گروه هفتم و بویژه اتم Br با مقدار0. 81µ, B می باشد. در گروه پنجم، از بالا به پایین (افزایش دوره) مقدارجدایی اسپینی اوربیتال pکاهش پیدا می کند که کاهش مقدار مغناطش را به همرا دارد. در حالی که مقدار جدایی اسپینی اوربیتال P اتم های گروه هفتم با افزایش دوره زیاد می شود بنابراین مقدار مغناطش اتم های گروه هفتم از بالا به پایین جدول تناوبی زیاد می شود. در گروه هفتم برعکس گروه پنجم مغناطش اتم سولفور همسایه ی اول از اتم های غیرفلزات دوپینگی بیشتر است. یافته های به دست آمده در این کار می تواند اکتشاف آزمایشی را آغاز کند و کاربرد مغناظش غیر فلزات را در ابزارهای اسپینترونیک را گسترش دهد.

ایه های نازک اکسید تنگستن (WO3) با استفاده از روش الکتروانباشت روی شیشه های اکسید قلع فلورین تهیه شدند. سپس لایه های WO3 بر حسب تابعی از زمان انباشت (480s، 600s، 660s و 720s) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج SEM از نمونه ها نشان داد که با افزایش زمان انباشت، کاهش تدریجی در ترک های سطح آنها رخ می دهد. خواص الکتروکرومیک لایه های نازک WO3 در یک الکترولیت LiClO4-PC غیرقابل حل در آب با استفاده ازاندازه گیری های انتقال نوریو ولتاموگرام چرخه ای انتقال نوریو ولتاموگرام چرخه ای (CV) بررسی شد نتایج اندازگیری های نوری برای لایه های نازک WO3 با زمان انباشت 600s میزان تغییر عبور 26/58% را در طول موج nm 633 نشان داد. همچنین اندازه گیری های CV نشان داد که لایه نازک WO3 با زمان انباشت 600s به دلیل ساختار بسیار متخلخل آن دارای یک واکنش الکتروشیمیایی و برگشت پذیری بالایی است.متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

در این پژوهش، خواص اپتیکی تنگستن دی سولفید شامل تابع دی الکتریک، ضریب شکست استاتیکی، سهم موهومی تابع دی الکتریک، شکاف اپتیکی، طیف اتلاف انرژی و خواص مغناطیسی آن مطالعه شده است. محاسبات توسط بسته محاسباتی کوانتوم اسپرسو برپایه نظریه تابعی چگالی و با روش شبه پتانسیل انجام شده است. ضرایب شکست استاتیکی مربوط به این ترکیب در راستاهای مختلف x و z به ترتیب معادل 66/3 و 55/2 محاسبه شد. اندازه شکاف اپتیکی حاصل از سهم موهومی تابع دی الکتریک، معادل 45/1 الکترون ولت محاسبه شد. همچنین انرژی پلاسمون حجمی حاصل از طیف اتلاف انرژی در راستاهای x و z به ترتیب برابر با 95/17 الکترون ولت و 25/17 الکترون ولت به دست آمد.

در این مقاله، وابستگی اثر پمپاژ اسپین به لایه ای از دی سولفید تنگستن (WS2) با استفاده از اثر وارون اسپین هال (ISHE) بررسی شده است. حرکت تقدیمی بردار مغناطش، اثر پمپاژ اسپین در یک فیلم نارسانای فری مغناطیسی ایجاد می کند. سپس جریانی از الکترون ها با اسپین قطبی شده به لایه ی NM از یک ماده غیرمغناطیسی، چون پلاتین (Pt)، تزریق می شود. این جریان اسپین با استفاده از روشISHE به جریان الکتریکی تبدیل می شود. در کار حاضر، کارایی تزریق اسپین به دی سولفید تنگستن (WS2) بررسی و دریافت شد که با افزایش ضخامت فیلم، ولتاژ ISHE نیز افزایش می یابد، سپس این رابطه با نظریه مقایسه شد. در مرحله بعد، طول نفوذ اسپین و رسانایی مخلوط اسپین از تغییر ضریب میرایی گیلبرت با ضخامت به دست آمد. با توجه به اطلاعات بدست آمده، بررسی های مشابهی در موادی چون؛ ایتریوم-آهن-گارنت یا آلیاژ Mo1-xWxS2 انجام شده است. اگرچه در مورد دی سولفید تنگستن بررسی ها صورت نگرفته است. لازم به یادآوری است که مطالعاتی چون بررسی اثر جفت شدگی اسپین-مدار، بررسی پراکندگی ریمان مرتبه دوم و همچون آن در مورد دی سولفید تنگستن انجام شده است و همچنان ادامه دارد. امیدواریم کار حاضر بتواند راهنمای مناسبی برای توسعه مطالعات بیشتر دراین زمینه باشد.