monoethanolamine solution using nanoporous membrane contactors شبیه سازی ریاضی مونواتانول نانومتخلخل

ترجمه آماده مقاله

" Mathematical modeling and simulation of CO2 stripping from monoethanolamine solution using nano porous membrane contactors"

"شبیه سازی و مدل سازی ریاضی زدودن CO2 از محلول مونو اتانول امین با استفاده از کنتاکتورهای غشای نانومتخلخل"

مجله و سال

International Journal of Greenhouse Gas Control 2013

کلمات کلیدی

Membranes

Mathematical modeling

Mass transfer

CFD

Simulation

جیمیل:

 [e-mail]

قیمت مقطوع 5 هزار تومان

با تشکر از اینکه این ترجمه ها را در اینترنت انتشار نمی دهید.

لینک دانلود مقاله

A novel model based on the finite element analysis by COMSOL software is built to simulate the flow and

concentration in a membrane contactor for stripping of CO2 at high operating temperature. A CFD model

was developed by solving the 2D Navier–Stokes equations as well as mass conservation equations for

steady-state conditions in polymeric membrane contactors. The model prognosticates the velocity fields

and the concentration of CO2 along the membrane under laminar flow regime. The membrane contactor

was divided into three compartments, i.e. tube, shell and microporous membrane. The model findings for

the stripping of CO2 using the membrane contactor were compared with the experimental data in order

to validate the proposed mass transfer model and showed great agreement. Moreover, the simulation

results showed that mass transfer resistance of gas phase has a minor effect on the CO2 stripping flux.

Increasing temperature and liquid phase velocity cause enhancement of CO2 stripping flux.

In recent years, the restriction of greenhouse gases emissions to

the environment has become a main issue in industrial processes

(Medina-Gonzalez et al., 2012; Porcheron and Drozdz, 2009). CO2

has been recognized as the most important greenhouse gas which

is released mostly by industrial activities. Absorption of CO2 into

amine solutions has been used as the most effective method for capture

of CO2. Back-absorption (stripping) of CO2 from amine solvents

is a major section of absorption–stripping process. The traditional

separation process for removal of CO2 from gas mixtures usually

takes place in two separated contacting columns; the first for CO2

absorption and the second for CO2 back-absorption or stripping.

These two units together form the CO2 removal plant. In fact, amine

absorption system, for example Petronas Fertilizer Co. in Malaysia

and Sleipner project in Norway are the most current CO2 capture

plants. Therefore, amine absorption of CO2 has been attracted a

lot of in-depth research (Chang and Shih, 2005; Koonaphapdeelert

et al., 2009).

شبیه سازی و مدل سازی ریاضی زدودن CO2 از محلول مونو اتانول امین با استفاده از کنتاکتورهای غشای نانومتخلخل

چکیده

به منظور شبیه سازی جریان و غلظت در یک کنتاکتور غشایی برای زدودن CO2 در دمای عملیاتی بالا، مدل جدید برپایه آنالیز عناصر محدود که به وسیله ی نرم افزار COMSOL ساخته شده است. با حل معادلات 2 بعدی Navier–Stokes و همچنین معادلات بقای جرم مدل CFD برای شرایط حالت پایدار در کنتاکتورهای غشای پلیمری، توسعه داده شد. مدل زمینه های سرعت و غلظت CO2 در امتداد غشاء تحت رژیم جریان باریک پیش بیننی می کند. کنتاکتورهای غشایی به سه محفظه تقسیم می شوند: تیوپ، پوسته وغشای میکرومتخلخل . یافته های مدل برای زدودن CO2 با استفاده از کنتاکتورهای غشایی با داده های تجربی و آزمایشی مقایسه شد تا به مدل انقتال جرم پیشنهاد شده اعتبار بخشیده و توافقات زیادی را نشان دهد. علاوه بر این، شبیه سازی نتایج نشان داد که مقاومت انتقال جرم فاز گازی اثری جزئی بر روی جریان زدودن CO2 دارد. افزایش دما و سرعت فاز مایع باعث افزایش جریان زدودن CO2 می شود.

1-     مقدمه

در سال های اخیر، محدود ساختن انتشار گازهای گلخانه ای به محیط زیست به یک موضوع اصلی در فرایندهای صنعتی تبدیل شده است (Medina-Gonzalez و همکارانش 2012، Porcheron و Drozdz 2009). CO2 بعنوان مهم ترین گاز گلخانه ای شناخته شده است که عمدتا توسط فعالیت های صنعتی منتشر می شود. جذب CO2 در محلول  آمین بعنوان موثرترین روش گرفتن و تسخیر CO2  به کار برده می شود. بازگرداندن جذب (زدودن) CO2 از محلول آمین بخش عمده ای از فرایند جذب- زدودن است. فرایند جداسازی و تفکیک سنتی به منظور حذف CO2 از مخلوط های گازی معمولا در دو ستون بدون تماس جداگانه انجام میگیرد، نخست برای جذب CO2 و سپس برای بازگرداندن جذب (زدودن) CO2. این دو واحد با یکدیگر نیروگاه (کارخانه) حذف کردن CO2 را تشکیل می دهند. در واقع، سیستم جذب آمین، برای مثال شرکت Petronas Fertilizer در مالزی و پروژه Sleipner در نروژ نیروگاه های کنونی بیشترین گرفتن و تسخیر CO2 هستند. از این رو، جذب CO2 توجه تحقیقات عمیق زیادی را به خود جلب کرده است  (Chang و Shih 2005، Koonaphapdeelert و همکارانش 2009)

اثر دمای تغذیه بر روی جریان دفع CO2 در شکل 8 نشان داده شده است. همان طور که در شکل می توان دید، جریان و شار زدودن CO2 با افزایش دمای عملیاتی در کنتاکتور غشا، افزایش می یابد. دما بر روی پارامترهای شیمیای و فیزیکی مثل فشار جزئی تعادل CO2 ، ثبات تعادلی واکنش شیمیایی، و ضریب انتشار تاثیر دارد. افزایش دما، به صورت تصاعدی موجب افزایش فشار جزئی تعادلی CO2 می گردد (معادله 16). در نتیجه، ثبات تعادل به خاطر افزایش فشار جزئی تعادلی CO2 ، کاهش می یابد.  مورد آخر اثبات می کند که افزایش دمای عملیاتی موجب افزایش در نیروی محرک به منظور زدودن CO2 از محلول MEA می گردد(Khaisri و همکارانش، 2011).

 

Methanol steam reforming in a compact plate-fin reformer fuel-cell systems سیستم سوخت سلولی

ترجمه مقاله اماده 

 Methanol steam reforming in a compact plate-fin reformer for fuel-cell systems

تغییر بخار متانول در یک به اصطلاح بشقاب باله برای سیستم های سوخت سلولی

مجله و سال

International Journal of Hydrogen Energy 2005

کلمات کلیدی

Plate-fin reformer; Methanol; Steam reforming; Hydrogen; Scale-up; Fuel cell

قیمت مقطوع 3 هزار تومان

جیمیل:

 [e-mail]

لینک دانلود مقاله لاتین 

یک محفظه اصلاح، دو محفظه تبخیرو دو محفظه احتراق برای تبدیل شدن به یک  PFR جمع و جور ، یکپارچه شده اند. طرحی از این مفهوم در شکل 1آورده شده است. هر اتاق یا همان محفظه اصلاح یک پیکربندی بشقاب باله ای دراد و حالت جریان متقابل به طور متناوب در اتاقها و محفظه ها در جریان است (شکل 2). به منظور افزایش میزان انتقال حرارت، در تحقیق ما، یک باله سوراخ دار نصب شده است. مشخصات باله نیز در شکل 2 آورده شده است. اگر هوا و هیدروژن به طور مستقیم در ورودی محفظه احتراق با هم مخلوط شوند، درجه حرارت به سرعت افزایش می یابد به طوریکه منجر به یک فرار کنترل نشده از واکنش گرما زا میشود. از این رو، 2 توزیع کننده H2 که برای ساختن یک گاز غنی هیدروژن برای توزیع یکنواخت عمل می کنند، درون محفظه احتراق مرتب می شوند به طوریکه  می توان از انتقال بیش از حد دما را اجتناب کرد (شکل 2). PFR، که دارای حجمی به اندازه 150mm × 125mm × 40mm می باشد، از فولاد ضد زنگ ساخته شده است.

آب دو نقش در اصلاح بخار متانول بازی می کند. ابتدا بعنوان یک واکنش دهنده در اصلاح بخار متانول، که به طور انتخابی آن را تحت تاثیر هیدروژن قرار می دهد. دوم بعنوان یک فاکتور بسیار مهم که با توجه به گرمای نهان تبخیر و ظرفیت حرارت اشف بر دمای اصلاح تاثیر می گذارد. در یک درجه حرارت معین، اگر آب کمتری وجود داشته باشد، بنابراین سوخت کمتری برای تغذیه محفظه های احتراق مورد نیاز است، و این می تواند بهره وری PFR را افزایش دهد. اما آب کمتر به انتخاب کمتر به سوی هیدروژن منجر می شود. در شکل 5 تحت سرعت های فضایی مختلفی از واکنش دهنده ها، و با نسبت پایین تر H2O/CH3OH، انتخاب هیدروژن کاهش یافته اما به کمتر از 98% نمی رسد. علاوه بر این، هر چند آب بیشتر می تواند انتخاب هیدروژن را افزایش دهد، همچنین باعث تبدیل کمتر متانول می شود (شکل 6) و سوخت بیشتری برای تغذیه در محفظه احتراق در همان زمان لازم دارد. تحت سرعت های فضایی کمتر، تبدیل متانول می تواند به 100% برای نسبت های مختلف H2O/CH3OH برسد. هنگامی که سرعت فضایی واکنش دهنده ها افزایش داده می شود، به وضوح تبدیل متانول کاهش می یابد، اگرچه حرارت عرضه شده توسط احتراق به طور همزمان افزایش یابد. در نتیجه ضروری است که یک نسبت مطلوب از H2O/CH3OH  را در آزمایش انتخاب کنیم.

A compact plate-fin reformer (PFR) consisting of closely spaced plate-fins, in which endothermic and exothermic reactions

take place in alternate chambers, has been studied. In the PFR, which was based on a plate-fin heat exchanger, catalytic

combustion of the reforming gas, as a simulation of the fuel cell anode off gas (AOG), supplied the necessary heat for

the reforming reaction. One reforming chamber, which was for hydrogen production, was integrated with two vaporization

chambers and two combustion chambers to constitute a single unit of PFR. The PFR is very compact, easy to be placed and

scaled up. The effect of the ratio of H2O/CH3OH on the performance of the PFR has been investigated, and temperature

distributions in different chambers were studied. Besides, the stationary behavior of the PFR was also investigated. Heat

transfer of the reformer was enhanced by internal plate-fins as well as by external catalytic combustion, which offer both high

methanol conversion ratio and low CO concentration. In addition, the fully integrated reformer exhibited good test stability.

Based on the PFR, a scale-up reformer was designed and operated continuously for 1000 h, with high methanol conversion

ratio and low CO concentration.

The performance stability of the PFR was studied in the

experiment. Firstly, after the reforming reaction was carried

on steadily, the fuel used in catalytic combustion in the

combustion chamber would be switched from the hydrogen

in the cylinder to part of the reforming gas. The reaction

temperature in the PFR fluctuated slightly during the combustion

gas switch (Fig. 9). Secondly, the stationary behavior

of the PFR was also investigated, the results of which are

shown in Fig. 10. The reactions in the PFR were performed

continuously for 100 h. During the performance tests, the

flow rate of CH3OH–H2O was kept at 5 mL/min and the

molar ratio of H2O/CH3OH was 1.5, and the pressure

of the reforming chamber was held at about 0.04 Mpa. In

order to supply the energy for heating the reforming chamber,

40–42% of the reforming gases were returned to the

combustion chambers. The conversion was kept at 100% except

at several points where the waste liquids were removed

from the system, which caused the hydrogen in the combustion

chamber to decrease. In addition, the pressure controller

in this systemhad a few limitations that caused the

pressure of the reforming chamber to fluctuate slightly. This

situation caused the reforming gas to be unable to return

 

Preparation spherical hollow alumina particles thermal plasma آلومنینوم توخالی کروی پلاسمای حرارتی

ترجمه مقاله لاتین آماده

Preparation of spherical hollow alumina particles by thermal plasma

آماده سازی ذرات آلومینوم توخالی کروی بوسیله ی پلاسمای حرارتی

مجله و سال انتشار

Thin Solid Films 2013

کلمات کلیدی

Thermal plasma

Hollow particle

Spherical shape

Alumina

 قیمت مقطوع 3 هزار تومان

جیمیل:

 [e-mail]

لینک دانلود اصل مقاله 

فعالیت های تحقیقاتی در مورد پودرهای سرامیک ساختار توخالی با توجه به زمینه های مختلف کاربردی آنها همچون پوشش اسپری پلاسمایی، پشتیبانی کاتالیزور، و مواد عایق برای جذب گرما و صدا، افزایش یافته است.  به منظور سنتز پودرهای سرامیک توخالی، روش های بسیاری  از جمله فرایند سل – ژل و تجزیه در اثر حرات اسپری ، گزارش شده است. بهرحال، این روشهای مرطوب  دارای معایبی از تولید آب فاضلاب و خلوص نسبتا کم در مقایسه با روش های خشک می باشد. در میان روش های خشک، فرآیندها و پردازش های پلاسمای حرارتی ، مزایای منحصر به فردی را از نرخ رفع کردن سریع، خلوص بالا و سرعت عملکرد بالا را فراهم می آورد. پیش از این کره  های آلومینای توخالی بوسیله ی پلاسمای حرارتی  گزارش شده بود.

بعلاوه،  پوشش اسپری پلاسما با استفاده از ذرات توخالی تهیه شده و پودر خام تجاری در شرایط عملیاتی یکسان انجام م یشود. انتظار می رود که غشاهای پوششی یافته تهیه شده با استفاده از ذرات آلومینیای توخالی احتمالا برای مقاومت پوششی و منطقه عایقی به کار برده شود.  سودمندی  ذرات آلومینیای توخالی از ارزیابی تطبیقی بر روی لایه های پوشش یافته مشخص می شود. غشا و لایه فراهم شده با استفاده از ذرات توخالی  چگالی بالاتر و تخلخل پایین تری را نشان می دهد.

پوشش اسپری پلاسما برای مقایسه ویژگی های لایه پوششی بین ذره توخالی آماده شده و پودرهای خام تجاری انجام می شود. در فرآیند اسپری پلاسما، تمامی پارامترهای عملیاتی ثابت هستند. مخلوط گاز هیدروژن و ارگون بعنوان یک تخلیه گر گازی برای افزایش انتقال حرارتی به کار برده می شود

بعلاوه در این مورد از استفاده از پودرهای آلومینیای آماده شده، لایه پوششی اسپری ضخیمت تر بود، بنابراین، انتظار می رود که کاربرد پودرهای آماده شده برای پوشش اسپری حرارتی امیدوار کننده باشد.

The research activity regarding hollow structured ceramic

powders has been increased due to their various application fields

such as plasma sprayed coating, catalyst supports, and insulating

materials for heat and sound absorption [1–5]. In order to synthesize

the hollow ceramic powders, many methods have been reported

including sol–gel process and spray pyrolysis [6–11]. However,

those wet methods have disadvantages of waste water generation

and relatively low purity compared with a dry method. Among dry

methods, thermal plasma processing provides unique advantages of

rapid quenching rate, high purity, and high yield rate. Previously

hollow alumina microspheres had been prepared by RF thermal

plasma [12].

On the other hand, DC arc plasma jet was used to prepare the

hollow particle in the present work, because it is evaluated that RF

thermal plasma requires more expensive and complex system than

DC arc thermal plasma [13]. Alumina powder which has severely

high melting temperature was used as the raw material. The hollow

structure of the prepared particle was identified by the scanning electron

microscopy with focused ion beam (FIB-SEM) and morphology

was evaluated by the field emission Scanning Electron Microscopy

(FE-SEM). In addition, plasma spray coating was carried out using

the prepared hollow particles and the commercial raw powder at

the same operating condition. It is expected that the coated film prepared

using the hollow alumina particles may be applied to the wearresistant

and insulating area. The usefulness of the hollow alumina

particle was clarified from the comparative evaluation on coated

layers. The film prepared using the hollow particles showed higher

density and lower porosity. 

"Synthesis and characterization of Al2O3 hollow spheres" سنتز و شناسایی کره های توخالی

ترجمه آماده مقاله لاتین

"Synthesis and characterization of Al2O3 hollow spheres"

مجله و سال انتشار

Materials Letters 2008

کلمات کلیدی

Al2O3 hollow spheres; Synthesis; Characterization; Sol–gel preparation; Microstructure

قیمت مقطوع 3 هزار تومان

جیمیل:

 [e-mail]

لینک مستقیم دانلود اصل مقاله لاتین 

در سال های اخیر، ذرات نانو توخالی به دلیل اهمیت آنها در زمینه های مختلف علم و فن آوری، همچون برچسب های بیولوژیکی، رزونانس های نوری، تجزیه و کاتالیست، مغناطیس، سرامیک و رنگدانه، دارای جذابیت و منافع بسیاری شده اند. با ایجاد پوسته در محیط مناسب، نانو ذرات پوسته هسته را می توان برای برخی نیازهای خاص و ویژه تولید کرد.  علاوه براین، یک توسعه و گسترش با اهمیت داز ذرات پوسته-هسته،  حذف متعاقب هسته بوسیله ی انحلال می باشد. تجزیه و روش های دیگر برای تولید پوسته های توخالی می باشد.

روش های متعددی از تولید ذرات نانو پوسته – هسته ، همچون یک آبکاری الکترولس (بدون الکترون)، بارش، رسوب سونوشیمیایی، می سل های معکوس، سل-ژل، و تکنیک لایه به لایه، در مقالات گزارش شده است. به طور کلی، این روش ها را می توان به چهار دسته تقسیم نمود. واکنش های سطحی، بارش سطحی، انعقاد بارش گوناگون و تکنیک لایه به لایه.

Abstract

This paper presents a novel technique to create Al2O3 hollow spherical nanoparticles. It used Al(OH)3 which was synthesized with Al2(SO4)3

and NaOH, and the C-Al(OH)3 core-shell nanoparticle as intermediate phases. The Al2O3 hollow spheres were achieved by the calcination of the

carbon cores and the dehydration of Al(OH)3. The chemical composition, morphology, size and superficial crystal structure of the nanoparticles

were characterized with TEM, XRD, TGA, FTIR and BET. The result shows that the average diameter of the C-Al(OH)3 core-shell nanoparticles

is about 25 nm, the thickness of the Al2O3 shell is about 5 nm and the surface area is 215.2 m2/g. The procedure for the formation of Al2O3 hollow

nanoparticles is discussed in details.

© 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

In recently years, hollow nanoparticles are attracting more

and more interests due to their importance in various fields of

science and technology, such as biological labels, optical

resonances, catalysis, magnetics, ceramics, and pigments. By

building up shells on the suitable medium, the core-shell

nanoparticles can be generated to meet some special requirements.

Furthermore, an important extension of core-shell

particles is the subsequent removal of the core by dissolution,

decomposition and other method to produce hollow shells [1].

Variousmethods of producing core-shell nanoparticles have been

reported in the literatures, such as electroless plating, precipitation,

sonochemical deposition, reverse micelles, sol–gel, and layer-bylayer

technique. Generally, these methods can be divided into four

categories: surface reaction, surface precipitation, precipitation

hetero-coagulation and the layer-by-layer technique [1–3].

Al2O3 was one of the materials studied very early for its

potential application as a radiation dose-meter owing to its

superior thermal and chemical stability and low effective atomic

number [4–6]. Since then, a great deal of efforts has been

directed towards the improvement of its sensitivity [7–9]. In this

paper, the core-shell C-Al(OH)3 nanoparticles were produced by

using sol–gel preparation of Al(OH)3 on the surface of carbon

cores. Subsequently, the Al2O3 shells were created by the

removal of the carbon cores and the decomposition of Al(OH)3.

The obtained Al2O3 was 20 wt.% of the carbon black, the

detailed structures of the hollow Al2O3 shell nanoparticles were

investigated [10,11].

hollow alumina nanospheres surfactant flame spray کره های نانوآلومینیوم سورفکتانت

ترجمه آماده مقاله 

Preparation of hollow alumina nanospheres via surfactant-assisted flame spray pyrolysis

تهیه کره های نانو آلومینیوم توخالی از طریق شعله کمکی سورفکتانت تجزیه در اثر حرارت اسپری

مجله و سال انتشار

Particuology 2011

قیمت مقطوع 3 هزار تومان

شماره تماس: [phone]

جیمیل:

 [e-mail]

کلمات کلیدی

Flame spray pyrolysis

Surfactant-assisted

Al2O3

Hollow nanospheres

لینک دانلود مستقیم اصل مقاله لاتین 

کره های نانو و میکروهای توخالی با ساختار  و شکل به خوبی تعریف شده، چگالی کم، مساحت سطح بالا، کسر اعتباری بالا،  انبساط حرارتی و ضریب شکست کم، آنها را بعنوان یک پیشتیبان کاتالیزور در تحویل مواد و انتشار کنترل شده، پوشش ضد انعکاس، وسایل و دستگاه های نوری و فوتولومینانس، حسگر ها، سلول های خورشیدی و باتری های قابل شارژ ، سودمند است. روش های مختلفی برای ساخت مواد معدنی با ساختارهای توخالی، از جمله قالب و اسپری وجود دارد. گام و مرحله بزرگ برای آماده سازی ساختارهای توخالی با روش های قالبی،  مجموعه انتخابی ای از قالب هاست، بعنوان مثال قالب های سخت همچون ذرات سیلیس تقریبا تک پراکنده و کلوئیدهای شیرابه ای (لاستیک خام) پلیمری. قالب های نرم شامل قطرات امولسیون،  سورفکتانت ها و می سل های فوق مولکولی دیگر، گودال های پلیمری است. این قالب ها برای ذرات نهایی با توزیع سایز باریک مفید و سودمند است، اما دارای معایت ذاتی اعم از مشکل ذاتی و درونی از دستیابی به بازده محصول بالا از فرایند چند مرحله ای ترکیبی و فقدان استحکام ساختاری از حذف قالب بالای پوسته می باشد. ذراتی که بوسیله ی روش های اسپری تهیه شده اند معمولا اندازه ذره کوچک و پوسته ضخیم اما با معایب توزیع اندازه گسترده و تجمع قابل توجه می باشند. نیاز کلی این است که قطره در اسپری باید کوچک باشد، از آنجا که قطرات کوچک حرکت، حررات و انتقال جرم را افزایش می دهند، در حالی که قطرات بیش از حد بزرگ ممکن است تراکم ذرات افزایش/ذاتی کنند که در عملیات کاربردی بسیار نامطلوب است. چالش تحقیقات اخیر ، تولید محیطهای توخالی با ساختار کروی از طریق روش شرایط تک مرحله ای است.

مهم تر از آن،  رویکرد شعله تک مرحله ای ساده ، با به کار گیری پیش سازهای ارزان، یک مسیر جدید برای طراحی و ساخت ذرات خوب ساختار یکنواخت را ارائه می کنند، که منجر به یک بهبود و ویژگی های جدید برای عایق کردن و مواد پر کننده ی سبک وزن همچون حامل های کاتالیزور می گردد.

shape, low density, high specific surface area, large void fraction,

low thermal expansion and refractive index, make them useful as

catalyst support, in drug delivery and controlled release, antireflection

surface coatings, photoluminescence and optical devices,

sensors, solar cells and rechargeable batteries (Lou, Archer, & Yang,

2008; Tartaj, González-Carre˜no, & Serna, 2001; Wang & Tseng,

2009). Various methods have been used to fabricate inorganic

materials with hollow structures, including template and spray

(Rana, Mastai, & Gedanken, 2002). The major step for preparation

of hollow structures by template methods is the selection of

templates, e.g., hard templates such as nearly monodisperse silica

particles and polymer latex colloids. Soft templates include

emulsion droplets, surfactants and other supramolecular micelles,

polymer vesicles. These templates are advantageous for final particles

with narrow size distribution, but have intrinsic disadvantages,

ranging from the inherent difficulty of achieving high product

yields from the multistep synthetic process to the lack of structural

robustness of the shells upon template removal (Yan, Luo, & Zhan,

2006). Particles prepared by spray methods usually have small particle

size and thick shell, but with the disadvantages of broad size

distribution and significant aggregation (Mädler, 2004). A general

∗ Corresponding author. Tel.: [phone]; fax: [phone].

E-mail address: [e-mail] (C. Li).

requirement is that the droplet in the spray should be small, as

small droplets enhance momentum, heat and mass transfer, while

excessively large droplets may initiate/enhance particle agglomeration,

which is highly undesirable in application (Eslamian, Ahmed,

& Ashgriz, 2006). Recent research challenge is the production of

hollow nanospheres with spherical structure via a single-step, continuous

method.

For 15 years, our group has systematically investigated the

flame approach for synthesis of nanomaterials, having obtained

a series of nanostructures with different morphologies, e.g., Zndoped

TiO2 nanoparticles (Zhao et al., 2008), SnO2 nanorods (Liu,

Gu, Hu, & Li, 2010), carbon tubes (Zhou, Li, Gu, & Du, 2008), ball-inshell

structured TiO2 spheres (Liu, Hu, Gu, & Li, 2009), TiO2–SiO2

core/shell nanocomposites (Hu, Li, Gu, & Zhao, 2007) and hollow

TiO2 spheres (Liu, Hu,Gu, & Li, 2011). Here we report an effective

method to prepare hollow Al2O3 nanospheres with well-defined

structure and shape by adding surfactants in flame spray pyrolysis.

Surfactants or amphiphilic polymers play a crucial role in the

formation of hollow nanospheres in liquid phase methods such as

sol–gel processes and hydrothermal methods. Surfactants can be

made to self-assemble into micelles or vesicles with different structures

when their concentration in solution exceeds certain critical

value, thus providing exquisite control over template morphology

and structure (Li et al., 2003). When two immiscible liquids are

mixed together, liquid droplets of one phase can be dispersed in the

other continuous phase, forming an emulsion as soft templates. The

surfactants self-assemble at the interface between the droplets and

the continuous phase, thus stabilizing the droplets and templating

 

Semianalytical thermal analysis on a Nd:YVO4 crystal تجزیه تحلیل حرارتی روی کریستال

ترجمه مقاله آماده 

Semianalytical thermal analysis on a Nd:YVO4 crystal

تجزیه تحلیل حرارتی بر روی کریستال Nd:YVO4 

به صورت  نیمه آنالیزی و نیمه تحلیلی

مجله و سال

Optical Society of America 2007

قیمت مقطوع 3 هزار تومان

لینک دانلود مستقیم مقاله لاتین  

یک کار کلیدی در آنالیز و حل کردن مشکل اثرات حرارتی ، محاسبه دقیق میدان درجه حرارتی و میدان انحراف حرارتی  در داخل کریستال لیزری می باشد. کریستال لیزری ناهمسانگرد همچون یک ایزوتروپیک در مطالعات نظری قبلی به منظور به دست آوردن راحت توزیع میدان دمایی در کریستال به کار برده می شد. با این وجود چنین رفتارهایی ممکن است یک خطای محاسباتی نسبتا بزرگی را ارائه و معرفی نماید. در این جا ما یک مدل فیزیکی تحلیلی حرارتی که با شرایط واقعی کریستال لیزری ناهمسانگرد منطبق است، ایجاد می کنیم. کارکرد ویژگی های یک کریستال لیزری  دیود پمپی مستطیل شکل، تجزیه تحلیل شده است. که با فویل ایندیوم نرم پیچیده شده و لبه ها سرد گشته است. براساس فرضیه تحلیل گرمایی به صورت نیمه تحلیلی، بهترین دانش ما، برای حل مسئله انتقال حرارتی، معادله ای از کریستال ناهمسانگرد منطبق شده است. یک راه حل عمومی و کلی از میدان دما در داخل کریستال و میدان انحراف حرارتی بر روی صورت  پمپ بدست آمده است. و فاکتورهای موثر از توزیع میدان انحراف گرمایی در کریستال به صورت کمی تحلیل شده است. نتایج این مقاله می تواند نظریه ای بر مینای حل مشکل اثرات حرارتی در کریستال لیزری را فراهم آورده و کارکردهای لیزر  را بهبود بخشد.

1-    روش محاسبه میدان انحرافی گرمایی در یک کریستال لیزری

هنگامی که یک میدان دما پایدار است، انحراف حرارتی در کریستال با توجه به گسترش گرما شکل می گیرد. که به شدت می تواند بر کیفیت لیزر تاثیر بگذارد. از آنجا که دو وجه انتهایی کریستال فرض شده است که در تماس با هوا باشد، و محیط کریستال فویل نرم داخلی باشد،  گسترش حرارت ازکریستال لیزر را می توان تقریبا تفکر کرد که آزاد می باشد.

راه حل زمینه گرمایی، میدان گرمایی بر مبنای صورت پمپ یک روش جدید برای حل معادله انتقال حرارت کریستال ناهمسانگرد ارائه کرد. تجزیه و تحلیل تئوری تفاوتی را بین نتیجه نظری این صفحه و نتیجه تجربی عکس 12 شناسایی می کند و اثر ناهمسانگرد پارامترهای حرارتی در زمینه کرنش حرارتی در کریستال تجزیه و تحلیل می کند.

Based on analytical theory of anisotropy, distributions of thermal distortion and temperature field within

a diode-end-pumped rectangular Nd:YVO4 laser crystal are investigated. A thermal model that matches

the actual working state of the laser crystal is established by analyzing the working characteristics of the

Nd:YVO4 laser crystal. A novel method, to the best of our knowledge, is adopted to solve the heat

conduction equation of the anisotropic medium. General solutions of the temperature field, thermal strain

field, and thermal distortion field of the Nd:YVO4 crystal are obtained. The effect of anisotropic thermal

parameters on the thermal strain field of the Nd:YVO4 laser crystal is also analyzed quantitatively.

Research results show that a maximum temperature rise of 244.9 °C and a maximum thermal distortion

of 1.99 m can be obtained in the center of the pump face when the Nd:YVO4 laser crystal doped with 0.5

at. % Nd3 is diode end pumped in the center of the front end face with 15 W output power. This method

can be applied to other thermal analyses of laser crystals and offers a theoretical basis to solve thermal

problems effectively in the laser system.

Diode-pumped solid-state lasers are compact, efficient,

and stable. Much research has been engaged in

the Nd:YVO4 crystal due to its excellent optical and

physical characteristics, and several kinds of laser

can be built based on the diode-pumped Nd:YVO4

crystal [1–3]. When pump light energy is absorbed by

a laser crystal, fluorescent light is produced, and

some of the pump light energy will be converted to

thermal energy; when the laser is in steady operation,

a stable field distribution of the temperature

gradient will be formed within the crystal, which can

cause thermal distortion on the end faces of the crystal.

Such a thermal effect can severely affect performances

of the diode-pumped Nd:YVO4 laser [4,5].

A key job in analyzing and solving the thermal

effect problem is to accurately calculate the temperature

field and thermal distortion field within the

laser crystal. The anisotropic laser crystal was treated as

an isotropic one in previous theoretical research in

order to conveniently obtain the distribution of the

temperature field within the crystal [6,7]. However,

such treatment may introduce a rather large calculation

error. Here we establish a thermal analytical

physics model that matches the actual conditions of

an anisotropic laser crystal. Working characteristics

of a diode-pumped rectangular Nd:YVO4 laser crystal

are analyzed, which is wrapped with soft indium foil

and edge cooled. On the basis of semianalytical thermal

analysis theory, a novel method, to the best of our

knowledge, is adopted to solve the heat conduction

equation of the anisotropic crystal. General solutions

of the temperature field within the crystal and the

thermal distortion field on the pump face are obtained,

and factors affecting the distribution of the

thermal distortion field in the crystal are analyzed

quantitatively. Results in this paper can provide a

theoretical basis for solving thermal effect problems

in the laser crystal and improve the performances of

the Nd:YVO4 laser.

2. Calculation Method of the Temperature Field in a

Laser Crystal

Experimental devices to diode end pump a laser crystal

include linear cavity [8] and folded cavity [9]. A

schematic of a Nd:YVO4KTP green laser with a

V-shaped folded cavity and three mirrors is shown in

Fig. 1.

ترجمه فصل های 4 و 5 "Ordered Porous Nanostructures and Applications"

ترجمه فصل های 4 و 5 "Ordered Porous Nanostructures and Applications"

هر فصل 10 هزار تومان

لینک دانلود

فصل 4

مشکل شدید تشکیل منافذ در نیم رساناهای گروه III–V در ساختارهای متخلخل همگن، نشان دهنده ی تمایل قوی هسته ناهمگن اولیه می باشد. تنها برخی تلاش ها برای آماده سازی ساختارهای متخلخل شبه یکنواخت در مواد گروه III–V تاکنون انجام شده است. همان گونه که در بالا ذکر شد، تاکیزاوا و همکاران اش یک ساختار متخلخل ستون مانند را بر روی جهت (111)A InP با استفاده از لیتوگرافی پرتوافکنی ساختند، اما ساختار به دست آمده تاکنون همچون آنهایی که بوسیله ی لیتوگرافی Si بدست آمدند، یکسان نبود. اخیراً تیگینیانو و همکارانش نشان دادند که قرار دادن 5 MeV Kr+ در بستر های n-GaP به ما اجازه می دهد تا تراکم نقص سطحی را و در نتیجه هسته را صرف نظر از مقدار اولیه اندازه گیری شده در رشد کریستال، را کنترل کنیم.

4-1-2 چرا تخلخل مواد گروه III–V

اگرچه تعداد انتشاراتی که به ترکیبات گروه III–V اختصاص داده شده از آنچه به تخلخل Si است، کمتر است، اخیرا برخی ویژگی ها و خواص مهم از ساختارهای متخلخل گروه III–V گزارش شده است. به طور ویژه، یافته های جدید زیر شایان توجه است:

-         افزایش شدید  و تند در شدت پرتو افکنی فوتونی (فوتولومیننس) (PL) در نزدیکی لبه باند در پیوند کردن به طور آندی GaP همراه با ظهور پدیده نورافشانی جسمی در معرض قرارگرفتن اشعه ماورای بنفش و آبی همراه است.

-         پاسخ نوری به شدت افزایش یافته در طول دوره ای شکل گیری منافذ در الکترودهای GaP بوسیله ی پیوند کردن آندی در محلول اسید سولفوریک مشاهده شده است.

-         شواهدی برای birefringence  در منافذ InP با طول موج های مناسب برای سیستم های ارتباط نوری یافت شده است.

-         تخلخل ناشی از اصلاح طیف فوتون در GaP ، GaAs و InP  مشاهده شده است.

-         تولید هارمونیک دوم بسیار کارآمد نوری (SHG) در غشای متخلخل شکاف GaP مشاهده شده است.

از این رو، ترکیبات متخلخل نیمه رساناها می تواند مزایای بالقوه ای را برای دستگاه های کاربردی ارائه می کند. علاوه بر امکانات ذاتی و درونی در تغییر ترکیبات شیمیایی، انتقال نیمه رساناها از ابتدایی به ترکیبات مستلزم یک اصلاح کریستالوگرافی بزرگ می باشد. اگرچه به طور کلی اتصالات سه وجهی sp3 بین اتم ها نگه داشته می شود.، شبکه به طور مرکز تقارنی از عنصر ستون IV  نوع الماس (لوزی شکل) به یک شبکه بدون مرکز تقارن از نوع آسفالریت برای مشتق کردن ترکیبات باینری IB–VII, II–VI و III–V تبدیل می شود. این امر راهی را برای خواص فیزیکی جدید خاص به گریز از مرکز این مواد قطبی باز می کند. برای مثال، ما  سطوحی مرتبط با مد و حالات ارتعاشی در طیف سنجی (RS) پرتو رامان خود بخودی از ترکیبات متخلخل گروه III–V را مشاهده می کنیم. پیش بینی شده است این حالات از ویژگی Fr¨ohlich هر زمانی که طول موج تابش تصادمی بیشتر از متوسط اندازه کریستال ها بشود، رخ دهد. در ارتباط با  تمایلات قوی در کوچک سازی بیشتر الکترون های مدرن، واضح است که ویژگی های بسیاری از عناصر در مدارات اپتوالکتریکی (الکتریکی نوری) با تحریک کردن سطح اداره و انجام می شود. بررسی کردن ارتعاشات سطحی برای درک کردن جذب- دفع، انتشار، ثبات نانوساختارها، فیزیک فاز انتقال در ابعاد کاهش یافته ، بسیار مهم می باشد.

شکل 13.4 : داده های گرفته شده از نمونه InP با n2 = 3 × 1017cm−3 آندی شده در چگالی جریان j = 100 mA/cm2 . (a) نوسانات ولتاژ، (b)  تصور SEM و (c) برش مقعطی از تصاویر SEM گرفته شده از نمونه ی InP با n2 = 3 × 1017cm−3  آندی شده تحت شرایط نوسانات ولتاژ دامنه کوچک.

 در آغاز واکنش، (پیوند در مجاورت سطح اولیه) گونه های حل شونده ی بسیار اکسیداسیون شونده ای برای انحلال در دسترس می باشد در حالی که در عمق تعداد گونه های حل شونده اکسیدی بوسیله ی فرایندهای کاهش نفوذ و انتشار فراهم می آیند و در نتیجه سرعت انحلال رو به پایین می رود.

هنگامی که نمونه های n-InP آندی شده با سطوح دوپه و تغلیظ کردن بیشتر، n2 = 3 × 1017 cm−3، نوسانات ولتاژ نیز مشاهده می شود، همان گونه که در شکل 13.4a نشان داده شده است. دامنه نوسانات به طور چشمگیری در طول دوره زمانی آندی کردن متغیر می باشد. نوسانات ولتاژ دامنه بالا (منطقه I در شکل 13.4a) را می توان به یک ترسیم همزمان از قطر منافذ تلفیق نمود.

پس از شکل گیری NL،  آندی کردن بیشتر تحت همان شرایط، به نفع انتشار منافذ عمودی بر سطح اولیه (شکل 16.4a)  ، یعنی در امتداد خطول جریان، می باشد. از یک بزرگنمایی تصویر می توان مشاهده کرد که اکنون در واقع نوسانات قطر وجود ندارد (غایب است) و دیواره های منافذ صاف می باشد (شکل 16.4c) . ما بر این باوریم که تعاملات بین منافذ بوسیله ی منطقه فضای بار و شارژ همان گونه که در بالا توضیح داده شد، و همچنین کیفیت بلوری بالای نمونه های ما، و دقت کنترل کامپیوتری شرایط پیوندی، فاکتورها و عوامل اساسی است که منجر به یکنواختی در توزیع منافذ مشاهده شده می شود. علاوه بر این،  دیدی از بالای SEM گرفته شده از نمونه ها پس از حذف و رفع کردن NL ، توزیع فضایی ای از منافذ نظم یافته را نشان می دهد (شکل 16.4b).

فصل 5

Ordered Porous Nanostructures

and Applications

Microporous

Honeycomb-Structured

Polymer Films

غشای پلیمری ساخته شده به صورت لانه زنبوری با تخلخل میکرو سایز

شکل گیری به کمک آب غشاهای مزوپور منظم در مقالات متعدد 9- 14 توصیف شده است. در این مورد، غشاهای منظم بوسیله ی تراکم بخار آب بر روی لایه محلول پلیمر مایع و توسط تبخیر متعاقب حلال از محلول پلیمر شکل داده می شود. اخیرا، ما یک روش آماده سازی ای را توسعه داده ایم که شکل گیری غشاها را با سلول های شش ضلعی شکل به طور مساوی  همراه با قطری در حدود  را مجاز می کند. در آثار فوق، ما به همراه جزئیات تکنولوژی اینکه چگونه غشاهای مزوپور را از پلیمرهای مختلف بدست آوریم را توصیف کرده ایم. به طور همزمان، برخی تلاش ها برای تفسیر مکانیزم خود سازمانی الگو دهی را بوسیله ی فرآیندهای ترمودینامیکی در حال انجام است که بین قطرات آب بر روی سطح حلال پلیمر مایع اتفاق می افتد. ما پیشنهاد کرده ایم که ثبات قطرات آب بر روی سطح آب برای تشکیل ساختار منظم ضروری می باشد. در ادامه مهمترین پارامترهای ثبات مورد بحث قرار می گیرد که می تواند رشد متراکم قطرات آب را بر روی لایه حلال پلیمری مایع و تعاملات خودشان بین یکدیگر را تحت تاثیر قرار دهد.

4.5 مدلی برای شگل گیری ساختارهای لانه زنبوری شکل در غشاهای پلیمری

هنگامی که ماده مایع در یک رابط مایع – هوا قرار می گیرد، ممکن است بر غشای نازک گسترش یابد. این زمانی اتفاق می افتد که یک مایع با کشش سطحی کم بر روی یک کشش سطحی قرار داده می شود. ما یک گسترش ضریب مثبت برای تمامی محلول های پلیمری در امیل استات و در اکسیلن داریم. ما پیشنهاد کرده ایم که اندازه لایه محلول پلیمر اکسیلن نازک بر روی سطح آب با گذشت زمان کاهش یابد. دومی را به شرح زیر و در ادامه توضیح می دهیم. 

در موردی که بخار آب شروع به تحت تاثیر قرار دادن لایه نیتروسلولوز نه تا 60 ثانیه پس از گسترش آن بر روی سطح آب خنک شده می کند، غشای نازک پلیمری به تدریج در همان ضمن شروع به خشک شدن می کند. به عبارت دیگر، تبخیر امیل استات خارج از لایه پلیمری در طول دوره زمان سپری شده از 60 ثانیه می کند به افزایش غلظت پلیمر درون غشای پلیمری می انجامد. در نتیجه، فاصله بین قطرات مجاور بخار آب که بر روی سطح مایع از لایه پلیمری افزایش می یابد،  را تسریع می کند

تکنیک آماده سازی به صورت تجربی و آزمایشگاهی ای توصیف شده است که می تواند و قادر است ساختار شبکه ای مزوسکوپی پلیمری ای را با اشکال مختلفی از سلول تولید کند: یک قطره از محلول پلیمر اولیه بر روی سطح آب خنک شده پخش می گردد، و بخار آب با غشای نازک پلیمر نتیجه شده واکنش نشان می دهد. بدنبال فرآیندهای خودسازمانی قطرات رسوب کننده از بخار آب بر روی لایه پلیمری، کشیده شدن قطرات بعدی آب، و پس از تبخیر محلول، اصل غشای پلیمری ناهمگن به یک الگوی شبکه شش ضلعی ادامه می یابد. این نشان می دهد که اندازه سلول شش ضلعی پایه با قطر قطرات بخار آب مورد استفاده د طول آماده سازی، تعیین می شود. فرض می شود که ثبات قطرات آب بر روی سطح مایع برای تشکیل ساختار منظم ضروری است.

 

Mechanism of catalyst diffusion on magnesium oxide nanowire growth مکانیزم رشد نانوسیم اکسید منیزیوم

ترجمه مقاله آماده

"Mechanism of catalyst diffusion on magnesium oxide nanowire growth"

مکانیزم انتشار کاتالیزور بر روی رشد نانو سیم های اکسید منیزیم

قیمت مقطوع 2 هزار تومان

مجله و سال انتشار

2007 American Institute of Physics

لینک دانلود مقاله لاتین ترجمه شده 

مکانیزم انتشار کاتالیزور بر روی رشد نانو سیم های اکسید منیزیم

در رشد نانو سیم با استفاده از مکانیزم بخار مایع- جامد ، کنترل انتشار کاتالیزور یک مسئله کلیدی از رشد  دارند که اساسا هیچ عملی بیشتری در غیاب کاتالیزور بر روی قله ندارد. در اینجا نویسنده کنترل انتشار کاتالیزور بر روی رشد نانو سیم  توسط فشار محیط را نشان می دهد و مکانیزم فیزیک اساسی را بحث می کند. افزایش شدید از رشد نانو سیم اکسید در هنگام افزایش فشار محیط تحت اتمسفر اکسیژن و حتی به طور عجیبی تحت اتمسفر آرگون شناخته شد. این نشان می دهد که فشار محیط نسبتا از مقدار اکسیژن محیط ، رشد نانو سیم های اکسید را از طریق سرکوب انتشار کاتالیزور نشان می دهد.

اخیرا نانوساختارهای تک بعدی غیرآلی (معدنی) شکل گرفته با استفاده از مکانیزم بخار مایع – جامد   ، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. اگرچه  در رشد شارب    بیش از 40 سال پیش نمایش داده شده است، یک راه حل جامع و درک درستی از عوامل کلیدی موثر بر رشد نانو سیم  هنوز هم وجود ندارد. در حقیقت تحقیقات بر مکانیزم  ، به شدت اخیرا گزارش شده است، همچنین منافع بسیاری در  و ترکیبات نیمه رسانا آورده شده است.

In nanowire growth using vapor-liquid-solid VLS mechanism, controlling catalyst diffusion has

been a key issue since VLS growth is essentially no longer feasible in the absence of catalyst on the

tip. Here the authors demonstrate the controllability of catalyst diffusion on MgO nanowire growth

by ambient pressure and discuss the underlying physical mechanism. Drastic enhancement of oxide

nanowire growth was found when increasing the ambient pressure under oxygen atmosphere, and

surprisingly even under argon atmosphere. This indicates that the ambient pressure rather than the

amount of ambient oxygen dominates the oxide nanowire growth via suppressing the catalyst

diffusion. © 2007 American Institute of Physics

nanowires

grown onto MgO 100 substrate when varying the

ambient oxygen pressure. The nanowires were grown perpendicular

to the substrate, indicating the 100 oriented epitaxial

growth of the MgO nanowires. Although the size

variation of diameter was relatively small, the significant dependence

of the ambient oxygen pressure on the nanowire

length was clearly observed. Figure 2a shows the effect of

ambient oxygen pressure on the lengths of nanowires grown

for 90 min. Figure 2b shows the variation of the length

distribution data of nanowires grown under oxygen atmosphere

when varying the ambient pressure

 

خواص الکتریکی نوری ساختاری غشا نازک اکسید قلع ایندیوم دستگاه ساطع کننده نورآلی ترجمه مقاله آماده

ترجمه آماده مقاله

"Electrical, optical, and structural properties of indium–tin–oxide thin films for organic light-emitting devices"

خواص الکتریکی ، نوری، و ساختاری غشاهای نازک اکسید قلع ایندیوم در دستگاه های ساطع کننده نور آلی

مجله و سال انتشار

1999 American Institute of Physics

قیمت 2 هزار تومان

لینک دانلود مقاله ترجمه شده

High-quality indium–tin–oxide ~ITO! thin films ~200–850 nm! have been grown by pulsed laser

deposition ~PLD! on glass substrates without a postdeposition annealing treatment. The structural,

electrical, and optical properties of these films have been investigated as a function of target

composition, substrate deposition temperature, background gas pressure, and film thickness. Films

were deposited from various target compositions ranging from 0 to 15 wt% of SnO2 content. The

optimum target composition for high conductivity was 5 wt% SnO2195 wt% In2O3. Films were

deposited at substrate temperatures ranging from room temperature to 300 °C in O2 partial pressures

ranging from 1 to 100 mTorr. Films were deposited using a KrF excimer laser ~248 nm, 30 ns full

width at half maximum! at a fluence of 2 J/cm2. For a 150-nm-thick ITO film grown at room

temperature in an oxygen pressure of 10 mTorr, the resistivity was 431024 Vcm and the average

transmission in the visible range ~400–700 nm! was 85%. For a 170-nm-thick ITO film deposited

at 300 °C in 10 mTorr of oxygen, the resistivity was 231024 Vcm and the average transmission in

the visible range was 92%. The Hall mobility and carrier density for a 150-nm-thick film deposited

at 300 °C were 27 cm2/V s and 1.431021 cm23, respectively. A reduction in the refractive index for

ITO films can be achieved by raising the electron density in the films, which can be obtained by

increasing the concentration of Sn dopants in the targets and/or increasing deposition temperature.

Atomic force microscopy measurements of these ITO films indicated that their root-mean-square

surface roughness ~;5 Å! was superior to that of commercially available sputter deposited ITO

films ~;40 Å!. The PLD ITO films were used to fabricate organic light-emitting diodes. From these

structures the electroluminescence was measured and an external quantum efficiency of 1.5% was

calculated.

The simultaneous achievement of maximum optical

transmission and electrical conductivity is not possible since

these two properties are inversely related. Therefore, a figure

of merit has been developed to compare transparent conducting

oxide ~TCO! films like ITO. There have been several

reports on the definition of a suitable figure of merit. One of

the common definitions was proposed by Fraser and Cook35

who defined FTC5T/Rs , where T is the optical transmission

and Rs the electrical sheet resistance. However, on the basis

of this figure of merit FTC , the maximum FTC occurs at 37%

of optical transmission and thus the electrical sheet resistance

was over emphasized in its relative importance to the optical

transmission for films. An optimal consideration between

electrical sheet resistance and optical transmission was

achieved by Haacke36 who defined the figure of merit as

fTC5T10/Rs . On this basis, fTC has the maximum value at

90% of optical transmission. In Table IV, the values for FTC

and fTC for the ITO films prepared in this work are compared

with those of the films prepared by other techniques

reported in the literature. Table IV shows that the ITO films

can be made by PLD at low processing temperatures with

comparable FTC values to other procedures. From Table IV,

it can also be seen that PLD can be used to grow ITO films

with comparable electrical and optical properties to those of

commercial films.

High-quality ITO films have been deposited on glass

substrates by PLD. The electrical, optical and structural

properties of the ITO films have been investigated as a function

of target composition, substrate deposition temperature,

oxygen background gas pressure, and film thickness. All of

the ITO films grown by PLD were found to be n-type semiconductors.

A SnO2 content of 5 wt% in the target was

observed to produce films with a minimum resistivity. However,

for films deposited from a target with greater than 5

wt% of SnO2, an increase in the resistivity was observed. It

is possible that excess Sn atoms may form clusters and distort

the lattice as well as produce additional scattering centers.

Increasing the substrate deposition temperature created

more Sn donors and oxygen vacancies and resulted in a

higher electron concentration, and thus increased conductivity

of the films. A reduced oxygen pressure from 50 to 10

mTorr resulted in more oxygen vacancies and increased the

پس از رسوب،  که غشاها در درجه حرارت بالا رفته، رسوب می شود، غشاها را در دمای اتاق در فشار اکسیژن یکسان خنک می کنند. فشار اکسیژن و دمای بستری برای بدست آوردن غشاهایی با کیفیت بالا و مقاومت پایین و شفافیت بالا بهینه سازی می شود.

ضخامت غشاها توسط  یک قلم پروفیلومتر اندازه گیری شد.  ورق های اندازه گیری  مقاومت  با استفاده از یک میله و کاوشگر چهار نقطه ای انجام شد. با فرض اینکه ضخامت غشاها یکنواخت باشد،  مقاومت غشا  با استفاده از رابطه ساده ی   تعیین می شود، که در آن  ضخامت غشاها می باشد.  تمامی ورق های مقاومت و مقادیر مقاومت بعنوان متوسطی از این سه اندازه گیری برای هر غشا تعیین می شود. 

که برای توصیف ساختار بلوری غشا به کار برده می شود. از تجزیه تحلیل و انالیز الگوی پراش،  ما پارامترهای شبکه، گرایش ترجیحی، و متوسط اندازه دانه غشاهای رسوب و ته نشین شده را تعیین می کنیم. پهنای اوج و پیک واقعی  مرتبط با اشعه تک رنگ ایکس با اندازه گیری پهنای پیک و اوج پراش ایکس مشخص شد و موقعیت های اوجی و پیکی ، که با استفاده از یک روتین تناسب پیکی با تابع توزیع گاوسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته می شود.

،  با این حال،  یون قلع توسط یون قلع دومی  با توجه به وجود قلع اضافی  تحت تاثیر قرار می گیرد و تعامل یون های قلع منجر به سرکوب قابلیت اهدا کنندگی شان می گردد.

. از این رو، افزایش در انشتار با دمای بستری به غلظت الکترون بالاتری نتیجه می شود. کاهش در مقاومت با افزایش در درجه حرارت رسوب را نیز می توان با این حقیقت که اندازه بلور و کریستالیت به طور قابل توجهی با افزایش درجه حرارت رسوب ، افزایش می یابد(جدول 1 را مشاهده کنید)، و سپس، کاهش  پراکندی مرز دانه ها و  افزایش رسانایی (شکل 5 را مشاهده کنید)، توضیح داد. همچنین کاهش در مقاومت با افزایش مشاهده شده در تحرکت حامل همان گونه که در شکل 4 نشان داده شده است، همراه می باشند.

تهی جایگاه های اکسیژن الکترون های آزاد را غشاها ایجاد می کنند زیرا یک جایگاه خالی اکسیژن  دو الکترون اضافی را در غشا تولید می کند. افزایش در تعداد جایگاه های خالی اکسیژن  منجر به افزایش تراکم حامل  و در نتیجه افزایش رسانایی می شود.  این رابطه به خوبی در شکل 6 نشان داده شده است.

. از این رو، کاهش اولیه در مقاومت با توجه به افزایش در هر دو تراکم حامل و تحرک حامل غشا می باشد. در غشاهایی با ضخامت بیشتر  مقاومت ثابت می ماند زیرا هر دو تراکم حامل و تحرک حامل مستقل از ضخامت می باشند. 

Band Gap Measurement Indium Tin Oxide Transmission Spectroscopy ترجمه باندممنوعه اکسیدقلع ایندیوم

ترجمه مقاله اماده "Band Gap Measurement of Indium Tin Oxide by Transmission Spectroscopy"

پایان نامه کارشناسی

سال و نام دانشگاه

University of Nairobi 2007

قیمت مقطوع 5 هزار تومان

13 صفحه ترجمه فارسی 

لینک دانلود پایان نامه کارشناسی به زبان لاتین که به فارسی برگردانده شده است

Abstract

The band gap is an important property of solid state matter and determines

its use in technology especially for applications in electronics. In this work

transmission spectroscopy as an easy method of band gap measurement for

transparent films is presented and applied to determine the band gap of Indium

Tin Oxide. Three ITO Thin films were produced using RF sputtering under

varying conditions. We have to note that the measurement data obtained

does not provide the information for determination of the band gap. Therefore

we conclude that either the sputtering conditions were inappropriate or the

measurement equipment is unsuitable for ITO band gap determination.

When electromagnetic radiation hits matter several processes can be observed.

Radiation is reflected at the surface, it is absorbed by electrons or the

nucleus and scattering can take place at both nucleus and electrons as scattering

centers. All these processes are strongly dependent on the wavelength of

the radiation. If a suffice number of photons passes the sample an intensity of

radiation behind the sample can be measured.

The occurrence of the described processes is not only a function of the wavelength

but also of the materials properties. The experimental assembly gives

us the possibility to determine the intensity depending on the wavelength. We

graph the results as a function of the wavelength and determine the band gap

by means of the graph. ITO has been widely studied in the past three decades

due to its special properties as a semiconductor. It has a high transmittance

in the visible light range combined with high conductivity. We describe ITO as

Indium Oxide heavily doped with Tin.

Indium Tin Oxide is a semiconductor. Most Optical and electrical properties

of semiconductors can be well explained by the band gap model. As metals,

semiconductors are arranged in periodic structures called crystals. Let us explore

shortly the origin of the band gap starting from the free electron model.

The free electron model assumes a constant potential inside the matter where

the electron can move freely. For many metals this is a good approximation as

the binding energy of the valence electrons is small and so the attractive force

between nucleus and valence electron. What happens if the binding energy increases?

We have to introduce a non translational invariant potential. The first

idea should be a potential that varies periodically with the lattice constant. For

simplicity let us consider a one dimensional lattice with lattice constant a. We

assume point symmetry at the origin, then the potential is then given by

باند ممنوعه یک ویژگی مهم از موضوعات حالت جامد بوده و تعیین نمودن  آن در تکنولوژی و فنآوری بویژه در عملکردها و کاربردهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله طیف سنجی انتقال بعنوان یک روش ساده از اندازه گیری باند ممنوعه برای غشاهای شفاف ارائه  و به منظور تعیین باند ممنوعه اکسید قلع ایندیوم به کار برده می شود. سه غشای نازک که با استفاده از انتشار  تحت شرایط مختلف تولید می شود. باید توجه داشته باشیم که داده های اندازه گیری بدست آمده اطلاعاتی برای تعیین کردن و اندازه گیری باند ممنوعه فراهم نمی آورد. بنابراین ما نتیجه می گیریم که یا شرایط انتشار نامناسب بوده است یا تجهیزات اندازه گیری برای تعیین باند ممنوعه نامناسب بوده است.

فصل 1

معرفی

هنگامی که انتشار الکترومغناطیسی موضوع مورد بررسی است فرایند و رویه های متعددی را می توان در نظر گرفت. انتشار در سطح انعکاس داده می شود، این توسط الکترون ها یا هسته مشاهده شده است و پراکندگی می تواند هم در الکترون ها و هم در هسته ها بعنوان مراکز پراکندی رخ دهد. تمامی این فرآیندها به شدت به طول موج انتشار بستگی دارد. اگر تعداد کافی از فوتون ها از نمونه عبور کند شدت تابش از پشت نمونه را می توان اندازه گیری نمود.

چگونه این تاثیر بر رفتار الکترون ها اعمال می شود؟ ما یک پاسخی را با در نظر گرفتن الکترون ها بعنوان امواجی که از کریستال عبور می کنند، یافتیم. بازتاب و انعکاس براگ برای طول موج هایی در منطقه ثابت شبکه ای به وقوع می پیوندد.

شرایط پراکنده سازی در فضای متقابل چنین می دهد:

در غشاهای نازک و برخوردهای عمودی جهات انتقالی به سادگی چنین تعریف می شود:

تجهیزات آزمایشگاهی در جدول 1.3 آورده شده است. شدت پرتو الکترومغناطیسی با استفاده از دیودهای نوری استفاده می شود. هنگامی که نور و روشنایی به دیود می رسد یک جریان نوری اتفاق می افتد. در مقاومت  اختلاف پتانسیل الکتریکی با توجه به قانون اهم ایجاد می شود. این ولتاژ توسط آمپلی فایر قفل شده نمایش داده می شود. در اینجا سه نوع مختلف از دیودها وجود دارد. ما تقریبا می توانیم آنها را براساس محدوده ی حساسیت شان مرتب کنیم که در جدول 2.3 آورده شده است.

جدول 1.3: تجهیزات اندازه گیری