انجمن نانوفناوری ایراننانومقیاس2423-56283320160922Fabrication and Optimization of Perovskite Solar
Cell Using Two-Step Sequential Deposition
Methodبهینه سازی پارامترهای موثر در لایه نشانی فیلم پروسکایت با روش لایهنشانی دو مرحلهای متوالی و کاربرد در سلول خورشیدی46492FAرحیمه صدیقیپژوهشکده علوم و فناوری نانو، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانفریبا تاج آبادیپژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرجنیما تقوینیپژوهشکده علوم و فناوری نانو، دانشگاه صنعتی شریف، تهران دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانJournal Article20201029Light-energy conversion by photoelectrochemical cells has been extensively studied in the past 50 years using various combinations of semiconductors. Organic–inorganic perovskites have recently attracted increasing attention as light absorber. A direct band gap, strong light absorption, and high carrier mobility make them excellent absorber in solar cells. The morphology, stoichiometry and crystallinity of perovskites have significant effect on the device performance significantly, then deposition techniques are critical to achieve high efficiency solar cells. Efficiency of perovskite solar cells improve from 9 to 15 in two years due to change of deposition method. In this research, the two step technique was employed for the deposition of perovskite films. Different parameters of this method such as TiO2 thickness, concentration of the CH3NH3I solution and dipping time in the CH3NH3I solution were optimized. Finally, in optimized condition, we obtained a power conversion efficiency of 11.9. <br /> تبدیل نور به انرژی با استفاده از سلولهای خورشیدی به صورت گسترده طی 50 سال گذشته با استفاده از ترکیبهای مختلفی از نیمرساناها مورد مطالعه قرار گرفته است. پروسکایتهای آلی-معدنی دسته جدیدی از جاذبهای نور هستند که اخیرا مورد توجه قرار گرفتهاند. گاف انرژی مستقیم، ضریب جذب و تحرکپذیری بالا، این مواد را به جاذبهای مناسبی در سلولهای خورشیدی تبدیل کرده است.مورفولوژی،استوکیومتری و کریستالینیتی این مواد روی عملکرد سلول موثر بوده، به همین دلیل روش لایه نشانی این مواد اهمیت زیادی دارد. بازده سلولهای پروسکایت، تنها با تغییر و بهبود روش لایهنشانی، طی دو سال از 9 تا 15 افزایش یافته است.در این پژوهش، از روش دو مرحلهای برای لایهنشانی پروسکایت استفاده شده است.به منظور بهبود عملکرد سلول، پارامترهای مختلفی از جمله ضخامت فیلم TiO2، غلظت محلول CH3NH3I و یا زمان غوطهوری بهینهسازی شده است. در نهایت در شرایط بهینه، بیشینه بازدهی 9/11 از این سلولها حاصل شد.https://nanomeghyas.ir/article_46492_4010a002f844b0b30689b3466daa9172.pdfانجمن نانوفناوری ایراننانومقیاس2423-56283320160922Optimizing the Performance of 1D Photonic
Crystal Based Biosensors Containing Gradient
Refractive Index Materialsبهینه سازی عملکرد حسگر زیستی مبتنی بر بلور فوتونی یک بعدی حاوی مواد با ضریب شکست متغیر46493FAفرزانه بیاتگروه فوتونیک، پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی، دانشگاه تبریز، تبریزسهراب احمدی کندجانی.گروه فوتونیک، پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی، دانشگاه تبریز، تبریزحبیب تجلیگروه فوتونیک، پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی، دانشگاه تبریز، تبریزقطب فوتونیک ایران، دانشگاه تبریز، تبریزJournal Article20201030In this work, we have optimized the performance of the 1D photonic crystal based biosensor. The photonic crystal contains the layers A, B and F which are ZnSe, SiO2 and a microfluidic channel, respectively. Also, there is a radial gradient refractive index defect layer in the center of the structure. By irradiating a plane beam to the proposed structure, a ring-shaped intensity profile is achieved on the output plane of the structure. Any changed in the effective refractive index of the fluid inside of microfluidic channels can cause a change in the radius of the intensity ring. There are different parameters such as number and thickness of the layers and the rate of the refractive index variation in the D layer that can effect the sensitivity. Optimizing these parameters, it is possible to sense the refractive index changes of 10^-5 . <br /> در این کار، به بهینه سازی عملکرد حسگر زیستی مبتنی بر بلورهای فوتونی یک بعدی پرداخته شده است. بلور فوتونی مورد استفاده متشکل از لایه های A، B وF است که به ترتیب ZnSe، SiO2 وکانالی است که امکان جاری شدن سیال حاوی مادهی زیستی را فراهم مینماید. همچنین، در مرکز بلور فوتونی لایهی نقص D با تابع توزیع ضریب شکست شعاعی قرار میگیرد. با تابش نور تخت به ساختار بلور فوتونی معرفی شده، شدت نور خروجی توزیع فضایی پیدا کرده و این امر منجر به تولید حلقههای روشن نور در صفحهی خروجی میشود. تغییرات ایجاد شده درضریب شکست موثر سیال جاری در کانالها منجر به تغییر شعاع این حلقهها میگردد. پارامترهای متعددی از جمله تعداد، ضخامت لایه ها و شیب تغییرات ضریب شکست در لایهی D در میزان این حساسیت تاثیر دارند. با بهینه کردن این پارمترها، تغییرات ضریب شکست-5^ 10 در سیال به اندازهی قابل تشخیص است.<br /> https://nanomeghyas.ir/article_46493_0ee36e3d4b7679d74a39bff3b9560ffa.pdfانجمن نانوفناوری ایراننانومقیاس2423-56283320160922Tunable Nonlinear Optical Mesoscopic System
Containing Graphene, Optimization of Optical
Bistability in THz Frequencyغیر خطیت تنظیم پذیر در سیستم مزوسکوپیکی حاوی گرافن برای بهبود دوپایداری نوری در محدوده تراهرتز46494FAمرتضی عبداللهی شریفدانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، نارمک، تهران آزمایشگاه فوتونیک، دانشکده فیزیک، دانشگاه خوارزمی، مفتح، تهرانمحمد حسین مجلس آراگروه مهندسی اپتیک و لیزر، دانشگاه صنعتی ارومیه، بند، ارومیهبیژن غفاریدانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، نارمک، تهرانهدی خداویردی زادهآزمایشگاه فوتونیک، دانشکده فیزیک، دانشگاه خوارزمی، مفتح، تهرانJournal Article20201030In this paper, a mesoscopic-scaled system is proposed based on the embedded graphene layers inside a dielectric medium in order to improve the presentation of optical bistability in THz range. It is firstly shown that the nonlinearity is considerably enhanced in comparison to the visible range. It is also shown that the nonlinear behavior can be increased by increasing the number of graphene layers. For the purpose of analyzing these issues, we use Boltzmann equation to describe the optical conductivity. Then, THz light wave is traced through the embedded graphene layers via Maxwell equations. This yields the optical bistability hysteresis. The results show that the optical bistability is enhanced with increasing the number of graphene layers. The important issue in THz range is the tunability of nonlinearity with an external bias voltage.در این مقاله یک سیستم مزوسکوپیکی مبتنی بر لایههای گرافنی معلق در یک دیالکتریک برای بهبود نمایش دوپایداری نوری در محدوده تراهرتز پیشنهاد شدهاست. ابتدا نشان داده شده است که در سیستم مزبور، غیرخطیت نوری در محدوده تراهرتز نسبت به محدوده مرئی افزایش چشمگیری مییابد. همینطور نشان داده شدهاست که رفتار غیرخطی سیستم با افزایش تعداد لایههای معلق نیز افزایش مییابد. برای تحلیل این مسائل، ابتدا از نتایج معادله بولتزمان برای تشریح هدایت اپتیکی استفاده شده و سپس با ردگیری موج اپتیکی تراهرتز در عبور از لایههای گرافنی معلق با استفاده از معادلات ماکسول، نمودار هیسترسیز دوپایداری اپتیکی بدست آمدهاست. نتایج حاکی از تقویت دوپایداری بازای افزایش لایههاست. بنابراین می توان با تغییر تعداد لایهها، غیر خطیت سیستم را تنظیم نمود. همینطور میتوان با اعمال ولتاژ بایاس بر سیستم بهینه شده، غیرخطیت را بروش الکتریکی تنطیم نمود.<br /> https://nanomeghyas.ir/article_46494_28082b740d77291f39e13234707a916e.pdfانجمن نانوفناوری ایراننانومقیاس2423-56283320160922Fabrication and Characterization of
Semi-Transparent Hybrid Light Emitting Diode
with Inverted Structureساخت و مشخصه یابی دیود نورتاب هیبریدی نیمه شفاف با ساختار معکوس46495FAحسن اله داغیگروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایرانمحمد شهرکیدانشکده شیمی، دانشگاه سیستان بلوچستان، زاهدان، ایرانحمید حیدریدانشکده شیمی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایرانJournal Article20201030In recent two decades, a large share of lighting research has been assigned to investigation on organic light emitting diodes OLEDs. The basic structure of OLEDs consist of an organic emissive layer and another layers as injection or transporting layers which can be organic or inoarganic. In this report, with varying of silver thickness which acts as anode layer we could fabricated a semi-transparent hybrid LED. The minimum thickness which OLED with structure of “ITO/ZnO/Cs2Co3/PDY/MoO3/Ag” emits light both side was about 30 nm. The optical transmittance analysis showed Ag layers with thickness lower than 20 nm has been grown in island mode. In thick Ag layers, atomic force microscopy demonstrated that roughness is increased as Ag thickness is increased. The maximum brightness for semi-transparent hybrid LED was about 2290 cd/m2 with current efficiency of about 1 cd/A. <br /> دیودهای نورتاب آلی OLEDs نوع جدیدی از تکنولوژی نوری هستند که در دو دهه اخیر گوی سبقت در حوزه تحقیقات ادوات نوری، نسبت به دیگر رقبا را ربوده اند. ساختار اصلی OLED ها شامل یک لایه آلی از مواد نورتاب بعلاوه چندین لایه آلی یا معدنی است که نقش آنها تزریق یا انتقال بار است. شفافیت لایهها باعث خروج نور تولیدی از آنها میشود. در این پروژه، استفاده از ضخامتهای پایین نقره منجر به ساخت OLED هیبریدی نیمه شفاف با ساختار معکوس شد. با تغییر ضخامت نقره که توسط سیستم تبخیری لایه نشانی شد، کمینه ضخامت لازم برای ساخت LED با ساختار "ITO/ZnO/Cs2Co3/PDY/MoO3/Ag" حدود nm 30 بدست آمد. آنالیز نوری عبوری نشان از تشکیل جزیرهای لایهی نقره در ضخامتهای کم داشت. تصاویر میکروسکوپ اتمی AFM نشان داد که در ضخامتهای ببیشتر از nm 10، با افزایش ضخامت، زبری سطحی نیز افزایش مییابد. ماکزیمم شدت نورتابی بدست آمده برای دیود نیمهشفاف cd/m2 2290 و بازده جریان آن حدود cd/A 1 بود.<br /> https://nanomeghyas.ir/article_46495_02d6c2ea5532581b5871b909d5fce58e.pdfانجمن نانوفناوری ایراننانومقیاس2423-56283320160922Study of Fabrication and the Effect of Mn
Substitution on Structural and Magnetic Properties
of MnxFe0.7-xZn0.3Fe2O4 Nanoparticlesمطالعه ساخت و اثر جانشانی منگنز بر خواص ساختاری و مغناطیسی نانوذرات MnxFe0.7-xZn0.3Fe2O446496FAربابه بارانی فرگروه فیزیک، پردیس علوم تحقیقات خوزستان، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، خوزستان گروه فیزیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، خوزستانمحمد نیایی فرگروه فیزیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، خوزستانJournal Article20201030In this researcher, the MnxFe0.7-xZn0.3Fe2O4 ferrite nanoparticles prepared by co-precipitation method. In these compositions the value of x varies from 0 to 0.7. Structural and magnetic properties of synthesized powder were characterized by X-ray diffraction XRD, Far-Infrared spectroscopy Far-FTIR, Transmission Electron Microscopy TEM and vibration sample magnetometer VSM. The XRD results show that all of the samples have single phase spinel structure. The average crystallite size estimated of about 12 to 7 nm, using Scherrer´s formula. The Far-FTIR measurements show, two frequency bonds within the rang 300 to 600 cm-1 indicate the presence of cation-anion interactions in the octahedral and tetrahedral sites, respectively.Also Transmission Electron Microscope images show particles size uniform distribution. The VSM results show that the saturation magnetization for all the samples decrease by increasing the manganese content.در این پژوهش، نانوذرات MnxFe0.7-xZn0.3Fe2O4، با استفاده از روش همرسوبی تهیه شدند. در این ترکیب مقدار x از 0 تا 7/0 می باشد. ویژگی های ساختاری و مغناطیسی پودرهای سنتز شده، به وسیله پراش سنج پرتو ایکس XRD، طیف سنج فروسرخ دور Far-FTIR، میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی VSM مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان میدهد که تمام نمونه های تهیه شده دارای ساختار اسپینلی تکفاز هستند. میانگین اندازه بلورکها با استفاده از رابطه شرر در محدودهی12 تا 7 نانومتر تخمین زده شدند. در نتایج طیف سنجی فرو سرخ دور، دو باند فرکانسی 1𝑣 و 2𝑣 در محدوده ی cm-1300 تا cm-1600 وجود دارد که حضور برهمکنش کاتیون- آنیون را در جایگاههای هشتوجهی و چهاروجهی نشان میدهند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری توزیع یکنواخت اندازه ذرات را نشان میدهند. همچنین نتایج مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی نشان میدهد که با افزایش ناخالصی منگنز، مغناطش اشباع برای تمام نمونه ها کاهش مییابد.https://nanomeghyas.ir/article_46496_be074d303951e103e14691123a1ea4c5.pdfانجمن نانوفناوری ایراننانومقیاس2423-56283320160922Photoluminescence Properties of Cadmium
Tungstate Synthesized by Hydrothermal Methodخواص نورتابی تنگستات کادمیم CdWO4 سنتزشده به روش گرمابی46497FAمحمدتقی طورچی مقدمدانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهرانمحسن بابامرادیدانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهرانروح اله عظیمی رادگروه نانوفیزیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهرانJournal Article20201030In this study, CdWO4 nanoparticles with acetate base synthesized by hydrothermal method and their photoluminescence emission spectra were investigated. The photoluminescence PL results show a peak at 460 nm which is in agreement with the results of cadmium tungstate synthesized by cadmium nitrate as the starting materials. The FTIR spectra confirm the Cd-O, W-O and O-W bands in the CdWO4 structure. The X-ray diffraction pattern confirms the formation of single phase of monoclinic wolframite structure. Image obtained by SEM shows that cadmium tungstate synthesized as nano particles and agglomeration of nanoparticles with particle sizes less than 100 nm. The results show that cadmium acetate as a precursor can be used as a cheaper material for synthesizing cadmium tungstate.دراین پژوهش نانوذرات CdWO4با پیش ماده استات کادمیم به روش گرمابی هیدروترمال سنتز شد. نتایج بهدست آمده از آنالیز PL نشان داد طیف نورتابی نانو ذرات کادمیم تنگستات تهیه شده با پیشماده کادمیم استات یک قله در حدود 460 نانومتر دارد که با طیف نورتابی نانوذرات تولید شده با پیشماده نیترات کادمیم در پژوهشهای مشابه مطابقت دارد. طیف FTIR وجود پیوندهای Cd-O، W-O و O-W را در ساختار CdWO4 تائید میکند. الگوی پراش به دست آمده از آنالیز XRD تشکیل فاز تکمیلی مونوکلینیک ولفارمیت را نشان میدهد. تصاویر بهدست آمده از SEM نشان داد که نانوذرات تنگستات کادمیم بهصورت کلوخهای و نانوذرات رشد کرده و اندازه ذرات کمتر از 100 نانومتر میباشد. نتایج به دست آمده نشان میدهد که پیش-ماده کادمیم استات میتواند به عنوان مادهای ارزانتر برای سنتز نانوذرات تنگستات کادمیم مورد استفاده قرار گیرد.<br /> https://nanomeghyas.ir/article_46497_b459571f2e5322c25159c653ab1ed5ba.pdfانجمن نانوفناوری ایراننانومقیاس2423-56283320160922Synthesis and Characterization of Nanostructured
Copper Sulfide Thin Films Prepared by Spray
Pyrolysis Method, a Study on the Effect of Copper
Containing Precursorتهیه و مشخصهیابی لایههای نازک سولفید مس تهیه شده به روش اسپری پایرولیز، مطالعه اثر محلول شیمیایی حاوی مس46498FAهدی عنایتی تلوباغیدانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرودحسین عشقیدانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرودJournal Article20201030In this research, three copper sulfide CuxS, x1.8-2 thin films with three copper-related precursors copper sulfate, copper chloride and copper acetate are prepared using spray pyrolysis method at 285oC on glass substrate and their physical properties are investigated. The FESEM images indicate the presence of nanostructures in the layers and XRD spectra show the formation of various structure, i.e. either polycrystalline and amorphous. In continue due to the special properties of samples transmittance and reflectance in sunlight controller application and filtering the unwanted and harmful wavelengths application, The effect of spray rates on the optical and electrical properties of one of this sample were studied. <br /> در این تحقیق با روش اسپری پایرولیز لایه های نازک سولفید مس با استفاده از سه محلول شیمیایی مختلف محتوی مس شامل کلرید مس، سولفات مس و استات مس بر روی زیرلایه شیشه در دمای oC 285 تهیه شده و خواص فیزیکی آنها مورد بررسی قرار گرفتهاست. مطالعه خواص این سه لایه نشانگر آن است که به کارگیری محلول های متفاوت منجر به بروز آثار متفاوتی در مورفولوژی، خواص ساختاری، الکتریکی و اپتیکی لایه ها می گردد. در ادامه بدلیل خواص برجسته نمونه رشد یافته از محلول استات مس به بررسی تاثیر آهنگ اسپری بر خواص فیزیکی این نمونه پرداخته ایم.<br /> https://nanomeghyas.ir/article_46498_1ce7c5a9b7a40696c5e9a41a940899fa.pdfانجمن نانوفناوری ایراننانومقیاس2423-56283320160922Effect of Environmental Temperature on Carbon
Nanotube Diameter During Growth in Chemical
Vapor Depositionتاثیر دمای محیطی بر قطر نانولوله های کربنی در هنگام رشد به روش رسوب بخار شیمیایی46499FAحسین اکبرپور ثانیگروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شاهد، تهرانحمدرضا سعیدیگروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شاهد، تهرانJournal Article20201030In this paper, a new physical model is presented to describe the relation between carbon nanotube and catalytic nanoparticle diameter and environmental temperature. This relation is obtained by considering the rate of fenced surface of catalytic nanoparticle in nanotube, which leads to an appropriate formula. Obtained results of the formula show that the diameter of carbon nanotube is increased by increasing of temperature. This happens because catalyst particle has been grown, and carbon atoms which bond to catalyst during growth, will be bonded to the external catalyst atoms. So the nanotube diameter is increased. Furthermore, investigation of dependence of nanotubes diameter on catalyst type during growth shows that if thermal expansion coefficient of catalytic nanoparticle is decreased, the diameter of nanotube at each variation of temperature will be decreased. <br /> در این مقاله یک مدل فیزیکی جدید برای توصیف وابستگی قطر نانولوله کربنی و قطر نانو ذره کاتالیست به دما ارائه شده است. این مدل با استفاده از بحث میزان سطح محصور از نانو ذره داخل نانولوله بدست می آید که به یک رابطه مناسب منجر خواهد شد. از این رابطه نتایجی استخراج خواهد شد که نشان می دهد که با افزایش دما قطر نانولوله افزایش پیدا می کند که این افزایش به علت این است که ذره کاتالیست بزرگ شده و اتم کربن هایی که هنگام رشد قرار است که با نانولوله و کاتالیست پیوند بزنند با اتم های بیرونی کاتالیست پیوند می زنند که باعث می شود قطر نانولوله با افزایش دما در حین رشد افزایش یابد. در ضمن با بررسی وابستگی قطر نانولوله در حین رشد به نوع کاتالیست نشان داده می شود که با افزایش ضریب انبساط گرمایی نانو ذره کاتالیست، قطر نانولوله به ازای هر تغییر دمایی کمتر خواهد شد.https://nanomeghyas.ir/article_46499_d9248e46fb57c61567a988c72eda7104.pdf