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

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.

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 تحقیق ابتدا نانو ذارت دی سولفید تنگستن با اندازه کمتر از 100 نانومتر با استفاده از روش هیدرو ترمال سنتز شد. سپس این نانوذارت به عنوان تقویت کننده طی مراحل آلتراسونیک، آسیاکاری و همزدن مکانیکی به پودر آلومینیوم اضافه گردید و نهایتا ساخت نانوکامپوزیت از روش اسپارک پلاسما زینترینگ(SPS) انجام شد. جهت بررسی ریز ساختار نانوکامپوزیت از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی(FESEM) استفاده شد. این بررسی ها نشان داد که نانوذرات به نحو مطلوبی در زمینه آلومینیوم پخش گردیده اند و دارای توزیع مناسبی می باشند. حضور نانوذارت در زمینه باعث کاهش اندازه دانه می گردد به طوری که با افزایش میزان نانوذرات اندازه دانه ها به کمتر از 20 میکرومتر می رسد. اندازه گیری دانسیته نمونه ها نشان داد که نانوکامپوزیت دارای تراکم پذیری بسیار خوبی است و دانسیته نسبی در نمونه با 4 درصد وزنی دی سولفید تنگستن تا 99 درصد رسید. جهت بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت از آزمون سختی و تست فشار استفاده گردید و تاثیر افزودن نانوذرات بر این خواص در آلومینیوم بررسی گردید. افزودن نانوذرات دی سولفید تنگستن اثر مستقیمی بر افزایش خواص مکانیکی نانو کامپوزیت دارد بطوریکه باعث افزایش استحکام تسلیم فشاری تا 120 مگاپاسکال، حدود دو برابر فلز پایه، می گردد و سختی تا 30 درصد افزایش می یابد.

دی متیل دی سولفید و دی اتیل دی سولفید ضایعات کارخانه تولید گاز شیرین در عسلویه می باشد. این ماده به شدت بوی گوگرد می دهد و نه تنها آلودگی هوا بلکه آلودگی خاک و آب ایجاد می کند. از آنجایی که این ماده در کشورهای دیگر استخراج شده و از آن در تولید حشره کش و علف کش استفاده می شود، آلودگی های ناشی از آن بسیار کم بوده و مطالعه ای در مورد تجزیه آن صورت نگرفته است. بنابراین در این تحقیق برای اولین بار تاثیر این ماده بر روی فلور میکروبی خاک انجام گرفت، تا نتایج مناسبی برای دفن این ماده در خاک بدست آید. در ضمن باید یادآور شد که این ماده، فرار، و با ایجاد بوی بد شرایط نامساعدی برای موجودات فراهم می کند. در این تحقیق به علت خاصیت حلالی این مواد، تاثیر آن بر روی خاک مورد مطالعه قرار گرفت. برای دست یافتن به چنین منظوری DSO با غلظت های مختلفی به خاک افزوده شده و تنفس فلور میکروبی خاک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که DSO ماده کاملا سمی برای باکتری های گرم منفی خاک است و تمام باکتریهای گرم منفی خاک از بین می روند، در حالی که باکتریهای گرم مثبت خاک نه تنها در مقابل آن مقاوم می باشند بلکه تعداد باسیلوس سرئوس خاک از 10 به 3×103 در حضور DSO افزایش می یابد. با توجه به این که افزودن این ماده به خاک باعث افزایش تعداد باسیلوس ها شده و تست هایشناسایینشان می دهد که اکثر این باسیلوس ها متعلق به باسیلوس سرئوس می باشد. تاثیر عوامل مختلف مانند نمک در روی رشد این باکتری مورد بررسی قرار گرفت و آزمایشات نشان داد که با وجود این که تعداد این باکتری ها در حضور این ماده افزایش پیدا می کند ولی در حضور نمک رشد نمی کند. بنابراین شاید این باکتری برای خاک های شور مناسب نمی باشد. با افزودن DSO به خاک هیچگونه تولید SH2 مشاهده نمی شود، فعالیت سلولازی خاک کاهش یافته در حالی که فعالیت کاتالازی خاک افزایش می یابد. افزایش DNA و پروتئین خاک مخلوط با DSO نمایانگر رشد یکسری از باکتریهای مقاوم به این ماده در خاک می باشد و تعیین کننده افزایش رشد باکتریهای گرم مثبت خاک می باشد.

در این تحقیق تاثیر افزودن نانوصفحات دی سولفید تنگستن بر ریزساختار و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت آلیاژ آلومینیوم Al-10Zn-3.5Mg-2.5Cu تولید شده به روش متالورژی پودر و ریخته گری بررسی شده است. در این تحقیق ابتدا پیش سازه حاوی نانوصفحات دی سولفید تنگستن و پودر خالص آلومینیم ساخته شده و در ادامه این پیش سازه به مذاب اضافه می شود. وجود نانوصفحات دی سولفید تنگستن پراکنده با سطح ویژه بالا به طور قابل توجهی استحکام نانوکامپوزیت را افزایش می دهد. مطالعات ریزساختاری آلیاژ نشان داد که افزودن نانوصفحات دی سولفید تنگستن باعث کاهش اندازه دانه می شود. بررسی های بیشتر روی آزمایش کششی نشان داد که افزودن نانوصفحات استحکام کششی نهایی را افزایش می دهد. عملیات حرارتی T6 استحکام نهایی نمونه های نانوکامپوزیت را بطور چمگیری افزایش می دهد. با افزودن مقدار نانوصفحات بالاتر از 0.7 درصد وزنی، وجود کلوخه نانوصفحه دی سولفید تنگستن در مرزهای دانه به عنوان مسیر مطلوب برای رشد ترک ایجاد می شود. نانوکامپوزیت حاوی 0.7 درصد نانوصفحات دی سولفید تنگستن بعد از عملیات حرارتی پیرسختی استحکام کششی 535 Mpa را نشان می دهد.

تبدیل H2S به فراورده ­های نوین در صنایع پتروشیمی، نفت و گاز از دید اقتصادی و زیست­ محیطی اهمیت زیادی دارد. در این راستا، یکی از فراورده­ های به­ دست آمده از H2S در صنعت پتروشیمی، دی متیل دی سولفید (DMDS) است که می­ تواند به­ عنوان واکنشگر برای سنتز ترکیب ­های آلی (مانند ترکیب­ های ناجور حلقه زیستی، مشتق­ های سولفیدی و مشتق­ های سولفوکسیدی) استفاده شود. H2S یک گاز سمی است و واکنش ­های آن نیازمند واکنشگاه ­های شیمیایی پیشرفته و تجهیزات ویژه است، ولی DMDS به ­دست آمده از H2S یک مایع غیرفرار است که تبدیل آن به فراورده ­های نوین در شرایط آزمایشگاه با تجهیزات عمومی امکان­پذیر است. براین پایه، در این پژوهش، یک نانوکاتالیست مغناطیسی قابل بازیافت و استفاده دوباره شامل یک کمپلکس مس تثبیت شده بر نانوذره­ های مغناطیسی Fe3O4 طراحی، سنتز و با نام Fe3O4@PDBOA-Cu تعریف شد. این نانوکاتالیست با روش­ های دستگاهی شامل پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف شناسی تفکیک انرژی (EDS)، طیف شناسی تفکیک طول موج (WDS)، تجزیه گرمایی تفاضلی (DTA) / تجزیه وزن سنجی گرمایی (TGA) و مغناطیس­ سنجی نمونه ارتعاشی (VSM) شناسایی شد. سپس، متیل فنیل سولفید (MPS) در حضور Fe3O4@PDBOA-Cu و حلال PEG-400 با DMDS و یدوبنزن در مدت 2 ساعت با بازده 93 درصد سنتز شد. این نانوکاتالیست منجر به خلوص بالای فراورده­ ها شد. همچنین، با توجه به ماهیت مغناطیسیِ آن به آسانی و با هزینه بسیار ناچیز بازیافت و به کارگرفته شد که در هر دو صورت از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است و هزینه­ های فرایند را به­ صورت چشم گیری کاهش می­ دهد. این کاتالیست برای 4 مرحله متوالی بازیافت و به کار گرفته شد.

در این تحقیق به بررسی خواص مکانیکی (میکروسختی و سایش) نانو کامپوزیت های با زمینه Al-8Si-3Cu-2Zn به همراه درصدهای وزنی 0، 2 و5 درصد وزنی از نانوصفحات دی سولفید تنگستن پرداخته شده است. نانوکامپوزیت مورد بررسی از طریق روش آسیای مکانیکی و پرس گرم تحت دمای 510 درجه سانتی گراد تولید شده است. ریز ساختارهای پودر ها قبل و بعد از آسیای مکانیکی و نمونه های تف جوشی شده از طریق میکروسکوپ الکترونی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. با بررسی سطوح ساییده شده پس از تست سایش توسط میکروسکوپ الکترونی علت کاهش وزن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که با افزودن نانوصفحات دی سولفید تنگستن تا 5 درصد وزنی، میکروسختی نمونه ها بیش از دو برابر افزایش پیدا می کند و از 50 ویکرز برای Al-8Si-3Cu-2Zn به 101 ویکرز برای نانوکامپوزیت Al-8Si-3Cu-2Zn -5%WS2 می رسد. با توجه به نتایج تست های سایش نرخ سایش برای Al-8Si-3Cu-2Zn -5%WS2 به ترتیب به مقدار 32 درصد نسبت به زمینه آلیاژی Al-8Si-3Cu-2Zn کاهش پیدا کند. بنابراین از نانوکامپوزیت Al-8Si-3Cu-2Zn -5%WS2 می توان به عنوان یک نانوکامپوزیت خود روانکار با خواص سایشی مطلوب استفاده کرد.